พบว่าโมเลกุลต่อต้านการดื้อยาปฏิชีวนะ

ความแปลกประหลาดทางพันธุกรรมใช้ประโยชน์เพื่อฟื้นฟูพลังยาต่อต้านแบคทีเรีย

แม้แต่ superbugs ก็มีคริปโตไนต์นักวิจัยรายงานวันที่ 9 มีนาคมในScience Translational Medicineโมเลกุลที่ทำในห้องปฏิบัติการสองประเภททำให้แบคทีเรียที่ดื้อยาไวต่อยาปฏิชีวนะอีกครั้ง การค้นพบนี้สามารถเป็นเครื่องมือใหม่ในการต่อสู้กับจุลินทรีย์เช่นStaphylococcus aureus ที่ดื้อต่อ methicillin หรือ MRSA ซึ่งเป็นสาเหตุของการติดเชื้อร้ายแรง

MRSA และแบคทีเรียที่ดื้อยาปฏิชีวนะที่เกี่ยวข้องสามารถต้านทานกลุ่มยาปฏิชีวนะที่เรียกว่า beta-lactams ซึ่งรวมถึง penicillin และ methicillin Shahriar Mobashery นักชีวเคมีจาก University of Notre Dame ผู้ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้ กล่าวว่า “ในอุตสาหกรรมยามีแนวคิดที่ว่าผลไม้ที่มีชั้นต่ำทั้งหมดในแง่ของการค้นพบสารต้านแบคทีเรียได้รับการระบุแล้ว “ดังนั้น โมเลกุลใดๆ ที่มีความสามารถในการฟื้นคืนชีพของ beta-lactams ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นสารต้านแบคทีเรียที่ดี … จะเป็นสิ่งที่น่าอัศจรรย์”

MRSA มีความเสี่ยงต่อ beta-lactams เมื่อความสามารถในการสร้างบล็อกสำเร็จรูปสำหรับผนังเซลล์ที่ทนทานถูกปิดใช้งาน นักวิทยาศาสตร์จาก Merck Research Laboratories ได้ค้นหาโมเลกุลที่แทรกแซงยีนที่สร้างโครงสร้างโมเลกุลที่เรียกว่ากรด teichoic ที่ผนัง

ความแปลกประหลาดทางพันธุกรรมทำให้ทีมมีเคล็ดลับในการระบุสารประกอบที่มีแนวโน้มดี การปิดกั้นยีนที่เกี่ยวข้องทั้งในระยะเริ่มต้นของการผลิตกรดเตโชอิกหรือระยะสุดท้ายจะขัดขวางการผลิตกรด แต่การขัดขวางเฉพาะยีนในระยะเริ่มต้นจะไม่จำกัดการเติบโตของแบคทีเรีย ในขณะที่การขัดขวางยีนระยะสุดท้ายจะบังคับให้ MRSA หยุดการเจริญเติบโต อย่างไรก็ตาม น่าแปลกที่เอฟเฟกต์การหยุดการเจริญเติบโตของการบล็อกยีนระยะสุดท้ายจะหายไปหากยีนระยะเริ่มต้นถูกบล็อกในเวลาเดียวกัน   

ทีมงานหวังว่าจะพบเป้าหมายใหม่สำหรับการแสดง MRSA ที่ไวต่อเบต้า-แลคแทม ทีมงานจึงค้นหาโมเลกุลที่รบกวนยีนในระยะแรกของการสร้างกรด หลังจากรักษาเซลล์ MRSA ด้วยตัวยับยั้งยีนระยะสุดท้ายที่รู้จักเพื่อหยุดการเจริญเติบโตของ superbug จากนั้นนักวิจัยได้ทดสอบโมเลกุลนับล้านเพื่อค้นหาสารประกอบที่ย้อนกลับผลกระทบนี้และปล่อยให้จุลินทรีย์เติบโตอีกครั้ง การเติบโตที่เกิดขึ้นใหม่นั้นเป็นบัตรโทรศัพท์ที่นักวิจัยจำเป็นต้องรู้ว่าพวกเขาพบตัวป้องกันยีนในระยะเริ่มแรก

น้อยกว่า 0.2 เปอร์เซ็นต์ของโมเลกุล 2.8 ล้านโมเลกุลที่ทีมเมอร์คทำการทดสอบมีผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย แต่สารประกอบสองชนิดสามารถสกัดกั้นยีนระยะแรกได้สำเร็จและขัดขวางการผลิตกรดเทโชอิก สารประกอบเหล่านี้ในเวอร์ชันปรับแต่งทางเคมีทำให้กว่าร้อยละ 82 ของสายพันธุ์ MRSA ที่ทดสอบแล้วเสี่ยงต่อยาปฏิชีวนะเบตา-แลคตัม การผสมผสานระหว่างโมเลกุลกับยาปฏิชีวนะช่วยลดจำนวนแบคทีเรีย MRSA ในหนูที่ติดเชื้อ และสารประกอบใหม่นี้ดูเหมือนจะไม่เป็นพิษต่อเซลล์  

นักวิจัยได้ยื่นจดสิทธิบัตรเกี่ยวกับสารประกอบใหม่และญาติทางเคมีที่ใกล้ชิด 

ซึ่งพวกเขาคาดว่าจะมีประโยชน์ในการต่อสู้กับการดื้อยาปฏิชีวนะ ผู้เขียนร่วมการศึกษา Terry Roemer นักพันธุศาสตร์จาก Merck Research Laboratories ใน Kenilworth รัฐนิวเจอร์ซีย์กล่าว แต่การศึกษาที่สำคัญกว่านั้นคือแนวความคิด Roemer กล่าว เพราะมันแสดงให้เห็นคุณค่าของการกำหนดเป้าหมายความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมเพื่อหาวิธีต่อสู้กับการดื้อยาปฏิชีวนะ “ฉันหวังว่ามันจะเป็นแรงบันดาลใจให้คนอื่นมองอย่างใกล้ชิดมากขึ้นในเส้นทางอื่น ๆ เพื่อดูว่าปรากฏการณ์ทางพันธุกรรมที่คล้ายกันเกิดขึ้นหรือไม่” เขากล่าว  

Mobashery กล่าวว่าการศึกษานี้น่าตื่นเต้นเพราะสามารถจัดหาอาวุธอื่นในการต่อสู้กับการติดเชื้อแบคทีเรียร้ายแรง “ไม่ว่าเราจะประสบความสำเร็จใน 100 ปีข้างหน้าในการมีกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพในการต่อต้านแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคหรือไม่ … อยู่ที่ว่าเราจะมีสารต้านแบคทีเรียได้หลายกลุ่มหรือไม่” Mobashery กล่าว “ถ้าคำตอบคือใช่ คุณจะประสบความสำเร็จ” 

ความคล้ายคลึงกันของ SARS-CoV-2 กับไวรัสค้างคาวและตัวนิ่มเป็นหลักฐานที่ดีที่สุดบางส่วนที่แสดงว่าไวรัสนี้มาจากธรรมชาติ Hodcroft กล่าว “นี่เป็นเพียงสัตว์อีกตัวที่ไหลเข้าสู่มนุษย์” เธอกล่าว “มันเป็นคำอธิบายที่ง่ายที่สุดสำหรับสิ่งที่เราเห็น” นักวิจัยยังไม่แน่ใจว่าสัตว์ชนิดใดเป็นแหล่งกำเนิด

Andersen กล่าวว่าการวิเคราะห์อาจจะไม่วางทฤษฎีสมคบคิดเพื่อการพักผ่อน ถึงกระนั้น เขาคิดว่าการวิเคราะห์นั้นคุ้มค่าที่จะทำ Andersen กล่าวว่า “ตอนแรกฉันไม่ค่อยเชื่อในตัวเอง และพลิกตัวไปมา” Andersen กล่าว แต่ตอนนี้เขาเริ่มมั่นใจแล้ว “ข้อมูลทั้งหมดแสดงให้เห็นว่าเป็นเรื่องปกติ”