'Modifikasi sederhana' dapat membantu antibiotik mengatasi resistensi
Para ilmuwan telah mengembangkan cara sederhana untuk mengubah antibiotik yang dapat membuatnya jauh lebih kuat melawan infeksi yang disebabkan oleh mikroba yang resistan terhadap obat.
Metode ini membuat antibiotik vankomisin jauh lebih kuat melawan dua jenis bakteri yang telah kebal obat.
Para peneliti menyarankan bahwa bahan kimia sederhana yang terlibat dalam modifikasi obat dapat diterapkan pada antibiotik lain dan bahkan pada obat antikanker.
Makalah tentang "teknik biokonjugasi" sekarang dimuat dalam jurnal Kimia Alam.
“Biasanya,” kata penulis studi senior Bradley L. Pentelute, yang merupakan profesor kimia di Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge, “banyak langkah yang diperlukan untuk mendapatkan vankomisin dalam bentuk yang memungkinkan Anda untuk melekatkannya pada sesuatu yang lain, tetapi kita tidak perlu melakukan apa pun pada obat itu. "
Dia selanjutnya menjelaskan bahwa mereka mencampurkan obat dengan peptida antimikroba dan mendapat "reaksi konjugasi."
Dia dan rekan-rekannya di MIT mengerjakan studi tersebut dengan rekan-rekan dari Universitas Yale di New Haven, CT, dan perusahaan bioteknologi Visterra, yang juga berbasis di Cambridge, MA.
Resistensi antibiotik
Resistensi antibiotik berkembang karena setiap kali seseorang menggunakan obat antibiotik, populasi kecil mikroba resisten alami bertahan. Resistensi menyebar tidak hanya karena kuman resisten mendominasi, tetapi juga karena mereka berbagi resistansi dengan mikroba lain.
Sebuah tinjauan global yang diterbitkan pada tahun 2016 menunjukkan bahwa sekitar 10 juta nyawa per tahun dapat berisiko karena meningkatnya resistensi antimikroba.
Tanpa antibiotik yang efektif, banyak prosedur medis - termasuk sesar, operasi usus, kemoterapi, dan penggantian sendi - dapat menimbulkan risiko infeksi yang sangat tinggi sehingga "menjadi terlalu berbahaya" untuk dilakukan.
Setiap tahun di Amerika Serikat, kuman yang kebal antibiotik menginfeksi sekitar 2 juta orang dan bertanggung jawab atas sekitar 23.000 kematian, menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC).
Infeksi akibat kuman yang telah kebal terhadap antibiotik sangat sulit, dan dalam beberapa kasus tidak mungkin diobati. Perawatan alternatif cenderung lebih mahal dan memiliki efek samping yang lebih buruk.
Orang dengan infeksi ini seringkali harus tinggal di rumah sakit lebih lama dan membutuhkan lebih banyak kunjungan dari dokter.
'Pegangan' untuk menempelkan protein kecil
Kimia metode baru ini berasal dari penemuan sebelumnya bahwa asam amino selenocysteine dapat bertindak sebagai "pegangan" untuk menempelkan obat dengan molekul kecil, seperti vankomisin, ke protein kecil yang disebut peptida antimikroba, yang merupakan bagian dari pertahanan kekebalan sebagian besar. organisme.
Ketika mereka menggunakan metode untuk menempelkan peptida ke vankomisin, para ilmuwan menemukan bahwa mereka secara konsisten menempel di tempat yang sama pada antibiotik, menghasilkan molekul yang secara kimiawi identik.
Pendekatan yang ada untuk membuat molekul seperti itu tidak akan dapat mencapai kemurnian seperti itu dan akan membutuhkan lebih dari selusin langkah untuk mempersiapkan vankomisin untuk menempel pada peptida, catat para peneliti.
Mereka menguji beberapa "konjugat" vankomisin yang dipasangkan dengan berbagai peptida antimikroba yang berbeda, termasuk satu yang disebut dermaseptin.
Tes menunjukkan bahwa menggabungkan vankomisin dengan dermaseptin membuat antibiotik lima kali lebih kuat melawan bakteri penyebab infeksi. Enterococcus faecalis.
E. faecalis adalah strain dari Enterococcus, genus bakteri yang muncul sebagai penyebab penting infeksi dalam rangkaian perawatan kesehatan. Infeksi saluran kemih adalah jenis infeksi paling umum yang disebabkan oleh bakteri ini, dan resistensi yang “meningkat pesat” terhadap vankomisin telah menjadi kekhawatiran khusus bagi para profesional medis.
'Teknik yang berharga bagi komunitas'
Selain itu, tim menemukan bahwa vankomisin yang dikombinasikan dengan peptida antimikroba lain yang disebut RP-1 membunuh. Acinetobacter baumannii, yang vankomisin saja tidak berpengaruh. A. baumannii juga sangat resistan terhadap obat dan sering menjadi penyebab infeksi terkait perawatan kesehatan.
Pengujian dengan sekitar 30 molekul lain, termasuk resveratrol dan serotonin, menunjukkan bahwa pendekatan tersebut dapat dengan mudah menghubungkan peptida ke hampir semua molekul organik yang memiliki "cincin kaya elektron yang tepat," catat para peneliti.
Namun, mereka menunjukkan bahwa mereka tidak menguji keamanan obat yang dimodifikasi tersebut.
Mereka menyarankan bahwa metode mereka juga dapat diterapkan pada jenis obat lain; Misalnya, menempelkan antibodi pada obat antikanker sehingga mencapai target tertentu tanpa merusak jaringan sehat.
Penulis menyimpulkan:
“Dengan hasil ini, kami yakin kimia kami akan menjadi teknik biokonjugasi yang berharga bagi komunitas dan dapat mengarah pada pembentukan molekul konjugasi terapeutik.”
