Melawan Bakteri Tahan Antibiotik Memiliki Senjata Baru yang Bersinar

Dalam perlombaan senjata terus-menerus antara bakteri dan antibiotik buatan manusia, ada alat baru untuk memberikan pengobatan manusia keunggulan, sebagian dengan mengungkapkan kelemahan bakteri dan berpotensi dengan mengarah ke pengobatan yang lebih bertarget atau baru untuk infeksi bakteri.

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh para ilmuwan di The University of Texas di Austin telah mengembangkan probe kimia untuk membantu mengidentifikasi enzim, yang diproduksi oleh beberapa jenis bakteri E. coli dan pneumokokus, yang diketahui dapat memecah beberapa jenis antibiotik umum, membuat bakteri ini menjadi resisten berbahaya. untuk pengobatan.

Gambar: image-cdn.medkomtek.com

"Menanggapi pengobatan antibiotik, bakteri telah mengembangkan berbagai mekanisme untuk melawan pengobatan itu, dan salah satunya adalah membuat enzim yang pada dasarnya mengunyah antibiotik sebelum mereka dapat melakukan tugasnya," kata Emily Que, asisten profesor kimia dan salah satu dari mereka. peneliti terkemuka di tim. "Jenis alat yang kami kembangkan memberi kami informasi penting yang dapat membuat kami selangkah lebih maju dari bakteri mematikan."

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan online kemarin di Journal of American Chemical Society , para peneliti memusatkan perhatian pada ancaman yang ditimbulkan oleh enzim bakteri yang disebut New Delhi metallo-beta-laktamase (NDM). Mereka mulai membuat molekul yang bersinar ketika bersentuhan dengan enzim NDM. Ketika probe kimia ini ditambahkan ke tabung reaksi, mereka mengikat enzim dan bersinar. Alat semacam itu dapat digunakan untuk memperingatkan dokter tentang jenis ancaman bakteri apa yang mempengaruhi pasien mereka dan memberi tahu mereka antibiotik mana yang harus digunakan.

NDM memecah antibiotik dalam kelas penisilin, sefalosporin dan karbapenem, yang merupakan beberapa perawatan paling aman dan paling efektif untuk infeksi bakteri. Kelas antibiotik lain ada, tetapi mereka mungkin membawa lebih banyak efek samping, memiliki lebih banyak interaksi obat dan mungkin kurang tersedia di beberapa bagian dunia.

Selain menunjukkan keberadaan enzim NDM, penyelidikan kimia florescent yang dikembangkan oleh Que dan Walt Fast, seorang profesor biologi kimia dan kimia obat, dapat membantu menemukan cara berbeda untuk memerangi bakteri resisten ini. Salah satu pilihan pengobatan yang digunakan dokter dengan bakteri resisten adalah dengan menggabungkan antibiotik umum dan inhibitor. Meskipun tidak ada penghambat yang efektif secara klinis untuk bakteri penghasil NDM, penyelidikan Que dapat membantu menemukannya.

Setelah probe terikat pada enzim dan mulai bersinar, jika inhibitor efektif diperkenalkan, probe akan terlepas dan cahaya akan berhenti. Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk menguji sejumlah besar obat potensial dengan sangat cepat -- penelitian Que dan Fast berharap dapat berlanjut di masa depan.

"Ini memungkinkan kami untuk bekerja mengembangkan terapi dan akhirnya memahami karakteristik evolusi protein semacam itu," kata Radhika Mehta, lulusan doktoral UT Austin baru-baru ini dan penulis utama makalah tersebut. Mehta saat ini adalah rekan postdoctoral di Merchant Lab di University of California, Berkeley.

Studi ini juga meneliti proses yang disebut imunitas nutrisi, yang berasal dari produksi protein tubuh manusia sebagai respons terhadap infeksi. Protein mengambil semua logam yang tersedia dalam tubuh, seperti seng yang dibutuhkan untuk membuat NDM, membuat bakteri lebih rentan terhadap serangan.

"Evolusi bakteri ini sejak penemuannya pada tahun 2008 menunjukkan bahwa tidak hanya mengembangkan resistensi antibiotik, tetapi juga berusaha memerangi proses kekebalan alami manusia. Itu sangat menakutkan," kata Que.

Probe Que juga dapat digunakan untuk mempelajari kekebalan nutrisi dan NDM karena hanya akan bersinar dengan adanya seng yang dibutuhkan untuk membentuk enzim.