Senyawa bisa kalajengking dapat membunuh bakteri berbahaya
Para peneliti telah berhasil mensintesis dua senyawa racun kalajengking yang efektif melawan beberapa strain bakteri yang sangat menular. Senyawa tersebut juga tidak mungkin membahayakan manusia, para ilmuwan meyakinkan kami.
Kredit gambar: Edson N. Carcamo-Noriega
Ribuan spesies hewan di seluruh dunia berbisa, dari laba-laba hingga tawon, ikan, ular, dan katak.
Racun beberapa hewan hanya cukup kuat untuk menghasilkan iritasi ringan dan mencegah pemangsa potensial, sedangkan racun hewan lain, seperti gurita cincin biru kecil, dapat dengan mudah membunuh manusia dewasa dalam beberapa menit.
Namun, para peneliti berpendapat bahwa banyak bisa hewan yang mematikan mungkin juga menjadi penyebab infeksi dan penyakit.
Misalnya, bisa dari Tropidolaemus wagleri, spesies ular berbisa yang berasal dari Asia Tenggara, dapat meningkatkan pengobatan penggumpalan darah, dan komponen kunci dari racun jaring laba-laba dapat membantu mencegah kerusakan otak setelah serangan stroke.
Ilmuwan dari Universitas Stanford, di California, dan Universitas Otonomi Nasional Meksiko, di Mexico City, baru-baru ini membuat penemuan lain yang menjanjikan: Dua senyawa dari racun kalajengking asli Meksiko Timur, Diplocentrus melici, dapat melawan bakteri yang sulit tanpa menyebabkan kerusakan pada jaringan yang sehat.
Tim melakukan penelitian mereka pada tikus, serta pada sampel jaringan, untuk menguji keefektifan dan keamanan senyawa tersebut. Temuan studi sekarang muncul di PNAS.
Penemuan 2 senyawa baru
Prof. Richard Zare, dari Stanford, Prof. Lourival Possani, dari National Autonomous University of Mexico, dan tim mereka membuat penemuan menarik setelah penangkapan beberapa spesimen D. melici oleh mahasiswa penelitian Prof. Possani di Meksiko.
Penelitian Prof. Possani berkisar pada penemuan perawatan medis baru berdasarkan bisa kalajengking. Prof Zare mengkhususkan diri dalam mendeteksi reaksi kimia pada tingkat molekuler.
Kedua peneliti senior dan tim mereka berkolaborasi dalam mengidentifikasi senyawa kunci yang membuat D. melici racun memimpin farmakologis penting. Seluruh proses itu sangat melelahkan, dan bahkan menemukan kalajengking, pada awalnya, itu rumit.
“Pengumpulan spesies kalajengking ini sulit karena pada musim dingin dan kemarau, kalajengking dikubur. Kami hanya bisa menemukannya di musim hujan, ”jelas Prof. Possani.
Untuk "memerah" kalajengking untuk racunnya, para peneliti harus menerapkan rangsangan listrik ringan ke ekor arakhnida. Setelah prosedur ini, tim melihat bahwa racun berubah menjadi kecoklatan segera setelah terkena udara.
Setelah melakukan beberapa tes sensitif, para peneliti menganggap bahwa dua senyawa kimia 1,4-benzoquinone - yang telah mereka sintesiskan dari sejumlah kecil bisa kalajengking - bertanggung jawab atas perubahan ini. Masing-masing senyawa ini berubah warna berbeda, satu merah dan lainnya biru, saat bersentuhan dengan udara.
“Kami hanya memiliki 0,5 mikroliter racun untuk digunakan. Ini 10 kali lebih sedikit dari jumlah darah yang dihisap nyamuk dalam satu porsi, ”catat Prof. Zare.
Benzoquinones, para ilmuwan menjelaskan, memiliki sifat antimikroba, dan dua senyawa yang diidentifikasi tim sebelumnya tidak diketahui. Mereka hanya sedikit berbeda satu sama lain.
"Kedua senyawa tersebut terkait secara struktural, tetapi senyawa merah memiliki atom oksigen di salah satu cabangnya, sedangkan senyawa biru memiliki atom sulfur," jelas Shibdas Banerjee, Ph.D., salah satu penulis studi yang bertanggung jawab untuk menjelaskan struktur bahan kimia yang baru ditemukan.
Sengatan di ekor… melawan bakteri
Mengingat fakta bahwa benzoquinones dapat membunuh strain bakteri, para peneliti di laboratorium Prof. Zare mengirimkan sampel dari dua senyawa yang baru ditemukan tersebut kepada Dr. Rogelio Hernández-Pando dan rekan-rekannya di Institut Ilmu Kesehatan dan Nutrisi Nasional Salvador Zubirán, di Mexico City. , untuk pengujian lebih lanjut.
Tim di Salvador Zubirán menemukan bahwa 1,4-benzoquinone merah berhasil dihancurkan Staphylococcus aureus, yang sangat mudah menular, sedangkan 1,4-benzoquinone biru mampu membunuh berbagai jenis Mycobacterium tuberculosis, yang bertanggung jawab atas tuberkulosis.
Ini termasuk M. tuberculosis strain yang telah mengembangkan resistansi terhadap berbagai antibiotik. Namun, satu pertanyaan masih tersisa.
“Kami menemukan bahwa senyawa ini membunuh bakteri, tetapi kemudian pertanyaannya menjadi, 'Apakah itu akan membunuh Anda juga?'” Kata Prof. Zare.
Dan jawabannya tidak: kelompok Hernández-Pando menunjukkan bahwa senyawa biru membunuh bakteri tuberkulosis tetapi meninggalkan lapisan paru-paru pada tikus tetap utuh.
Prof. Richard Zare
Lebih banyak misteri untuk diungkap
Fakta bahwa dua senyawa yang baru diidentifikasi ini sangat efektif melawan bakteri mematikan dan tampaknya aman untuk diberikan membuat mereka menjadi kandidat yang ideal untuk obat dan terapi baru. Namun, Prof. Possani melihat, jalur penelitian baru ini tidak akan mungkin tercapai jika bukan karena Prof. Zare dan timnya.
Berkat fakta bahwa Prof Zare dan koleganya belajar cara mensintesis dua benzoquinon dari racun D. melici bahwa para peneliti sekarang akan dapat mencari cara menggunakan senyawa ini untuk tujuan penyembuhan.
“Jumlah komponen bisa yang bisa kita dapatkan dari hewan sangat rendah. Sintesis senyawa sangat menentukan keberhasilan pekerjaan ini, ”jelas Prof. Possani.
“Berdasarkan volume, racun kalajengking adalah salah satu bahan paling berharga di dunia. Biayanya $ 39 juta untuk memproduksi satu galonnya, ”kata Prof. Zare.
"Jika Anda hanya bergantung pada kalajengking untuk memproduksinya, tidak ada yang mampu membelinya, jadi penting untuk mengidentifikasi bahan-bahan penting dan mampu mensintesisnya," tegasnya.
Kedepannya, para peneliti berencana untuk terus bekerja sama untuk mencari tahu bagaimana cara menggunakannya D. melici untuk selamanya. Pada saat yang sama, Prof Zare dan Prof Possani penasaran mengapa dua bahan kimia nontoxic hadir dalam bisa kalajengking, dan mereka ingin mengungkap misteri ini.
“Senyawa ini mungkin bukan komponen racun dari bisa. Kami tidak tahu mengapa kalajengking membuat senyawa ini. Ada lebih banyak misteri, ”kata Prof. Zare.
