นักวิทยาศาสตร์อาจค้นพบอาวุธใหม่ในการต่อสู้กับยาวิเศษที่ต่อต้านยาปฏิชีวนะ: ยาที่หยุดการวิวัฒนาการของแบคทีเรียในแทร็ค
แบคทีเรียที่ดื้อยาปฏิชีวนะเป็นเชื้อจุลินทรีย์ที่สามารถอยู่รอดได้แม้ภายใต้การโจมตีจาก megadrugs ซึ่งหมายถึงการฆ่าพวกมัน ทุกปีอย่างน้อย 2.8 ล้านคนในสหรัฐอเมริกาจับหนึ่งในแบคทีเรียที่ยิ่งใหญ่เหล่านี้หรือราที่ดื้อยาตามรายงานของศูนย์ควบคุมและป้องกันโรค (CDC)
อีกวิธีหนึ่งที่แบคทีเรียวิวัฒนาการกลายเป็น "ดื้อยาปฏิชีวนะ" คือการเก็บรวบรวมสารพันธุกรรมลอยอิสระจากสภาพแวดล้อมของพวกเขา จากนั้นพวกเขารวมยีนที่ถูกขับออกไปเป็น DNA ของพวกเขาเอง ด้วยวิธีนี้แบคทีเรียสามารถรวบรวมยีนที่หลั่งออกมาจากจุลินทรีย์ที่มีความทนทานอยู่แล้วและสามารถต้านทานตัวเองได้ แต่แบคทีเรียไม่สามารถดักจับ DNA ในแนวขวางได้หากไม่มีเครื่องมือที่เหมาะสม "บั๊ก" จะต้องเข้าสู่สถานะที่เรียกว่า "ความสามารถ" ก่อนเพื่อสร้างเครื่องจักรที่ต้องใช้ในการตักสารพันธุกรรมจากสภาพแวดล้อม
แบคทีเรียจะมีความสามารถเมื่ออยู่ภายใต้ความเครียดเช่นเมื่ออยู่ภายใต้การรักษาด้วยยาปฏิชีวนะ การศึกษาชี้ให้เห็นว่ายาปฏิชีวนะทั่วไปหลายคลาสจริง ๆ แล้วขับการแพร่กระจายของความต้านทานยาปฏิชีวนะโดยการผลักดันแบคทีเรียเข้าสู่สถานะเครียด แต่ตอนนี้การศึกษาใหม่ของแบคทีเรีย Streptococcus pneumoniae ได้เน้นย้ำถึงวิธีการแก้ไขปัญหาที่ขัดแย้งนี้: ยาที่ป้องกันแบคทีเรียไม่ให้มีความสามารถตั้งแต่แรก
สำหรับการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อวันอังคาร (3 มีนาคม) ในวารสาร Cell Host & Microbe นักวิจัยวางกลยุทธ์นี้เพื่อทดสอบในรูปแบบของเมาส์และประสบความสำเร็จในการปิดกั้นสายพันธุ์ต่างๆ S. pneumoniae ไม่ให้กลายเป็นผู้เชี่ยวชาญและแลกเปลี่ยนยีนในหนู แบคทีเรียซึ่งโดยทั่วไปอาศัยอยู่ในจมูกและลำคอของมนุษย์สามารถกระตุ้นให้เกิดการติดเชื้ออย่างรุนแรงหากพวกมันอพยพเข้าสู่กระแสเลือดไซนัสหูปอดหรือเนื้อเยื่อที่ปกคลุมสมองหรือไขสันหลังตาม CDC
ยาปฏิชีวนะเป็นยารักษาที่ใช้ได้เฉพาะสำหรับการติดเชื้อเหล่านี้ แต่ในกว่า 30% ของกรณี S. pneumoniae สายพันธุ์พิสูจน์ทนต่อยาปฏิชีวนะอย่างน้อยหนึ่ง ถ้าเรียกว่า "ต่อต้านการวิวัฒนาการ" ยาเสพติดพิสูจน์ความปลอดภัยในมนุษย์บางทียาอาจช่วยป้องกันไม่ให้สายพันธุ์อื่นจากการดื้อยาได้นักวิจัยแนะนำ
หยุดการแพร่กระจาย
นักวิจัยได้คัดกรองยามากกว่า 1,300 ชนิดเพื่อระบุว่ายาชนิดใดที่จะสามารถหยุดยั้งการบดยาได้ ผลการค้นหาชี้ไปที่ 46 ยาดังกล่าวรวมถึงยารักษาโรคจิต, ต่อต้านจุลินทรีย์และยาต้านมาลาเรีย ถึงแม้ว่าจะมีความหลากหลาย แต่ยาก็สามารถป้องกันความสามารถในปริมาณต่ำผ่านกลไกเดียวกันนักวิจัยพบ
"เส้นทางความสามารถได้รับการศึกษามานานหลายทศวรรษและเรารู้องค์ประกอบสำคัญทั้งหมด" ผู้เขียนศึกษา Jan-Willem Veening ศาสตราจารย์ภาควิชาจุลชีววิทยาพื้นฐานที่มหาวิทยาลัยสวิสแห่งโลซานน์และ Arnau Domenech นักวิจัยหลังปริญญาเอกใน Veening's lab บอกกับ Live Science ทางอีเมล
ส่วนประกอบสำคัญอย่างหนึ่งที่เรียกว่าแรงโปรตอน (PMF) ช่วยให้เซลล์ผลิตพลังงานนำเข้าสารอาหารและรถรับส่งเข้าและออกจากร่างกาย เมื่อแบคทีเรียเข้าสู่สถานะที่มีความสามารถนั้นพวกมันมักจะปล่อยเปปไทด์ที่เรียกว่า CSP ซึ่งสะสมอยู่ภายนอกเซลล์และกระตุ้นความสามารถ
แต่เมื่ออยู่ภายใต้ยาต้านการวิวัฒนาการ S. pneumoniae ไม่สามารถรักษา PMF ปกติได้อีกต่อไปและตัวขนย้ายที่มักปั๊มความผิดปกติของ CSP ออกไป "เนื่องจากเส้นทางความสามารถนั้นได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดหาก CSP ไม่ได้ถูกส่งออกการแสดงออกของสารประกอบที่สำคัญจะถูกปิดกั้นและความสามารถถูกยับยั้ง" Domenech และ Veening กล่าว
ผู้เขียนได้ทดสอบผลกระทบของยาเสพติดที่เลือก - ต่อต้านจุลินทรีย์, โรคจิตและต่อต้านมาลาเรีย - ในการเพาะเลี้ยง S. pneumoniae และพบว่าพวกเขาปิดกั้นความสามารถทั้งหมดโดยขัดขวางองค์ประกอบ PMF นั้น พวกเขาพบผลลัพธ์ที่เหมือนกันทั้งในหนูที่มีชีวิตและในเซลล์มนุษย์ในจานทดลอง
“ ความงามของงานปัจจุบันคือเราพบสารประกอบหลายอย่าง…ที่สามารถรบกวน PMF เล็กน้อยโดยไม่ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของเซลล์ปกติ” Domenech และ Veening กล่าวเสริม
แอนดรูว์อ่านศาสตราจารย์ด้านนิเวศวิทยาของโรคและชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลวาเนียกล่าวว่ามันเป็นอุปสรรคต่อการเติบโตของแบคทีเรียที่ขับเคลื่อนการเลือกเพื่อต่อต้าน หากยาเสพติดสามารถปิดกั้นความสามารถโดยไม่ต้องขับเซลล์เพื่อพัฒนาความต้านทาน "แล้วข้อบกพร่องจะยังคงความไว" การรักษาด้วยยาปฏิชีวนะเขากล่าวว่า
การศึกษาในอนาคตจะมีความจำเป็นเพื่อตรวจสอบว่า "ยาต่อต้านการวิวัฒนาการ" สามารถนำมาใช้จริงร่วมกับยาปฏิชีวนะเพื่อป้องกันการแพร่กระจายของความต้านทานยาปฏิชีวนะ "ผู้เขียนระบุไว้ในกระดาษของพวกเขา "ขั้นตอนต่อไปของเราคือการทดสอบว่าเฉพาะเจาะจงหรือไม่ Streptococcus pneumoniae หรือถ้าพวกมันสามารถปิดกั้นการได้มาของการต่อต้านในเชื้อโรคของมนุษย์คนอื่นได้ Domenech และ Veening กล่าวกับ Live Science อ่านว่าปรัชญาของวิวัฒนาการที่ตกรางเพื่อป้องกันการดื้อยาควรนำไปสู่ข้อบกพร่องอื่น ๆ
ในการพัฒนายาเพื่อการใช้งานของมนุษย์นักวิทยาศาสตร์จะต้องฉลาดในการออกแบบการทดลองทางคลินิกอ่านเพิ่มเติม “ มันเป็นยา“ ปกป้องรักษา” แทนที่จะรักษาตัวเอง” หมายความว่าเป้าหมายของยาเสพติดไม่ใช่เพื่อรักษาผู้คนต่อการพูด แต่ป้องกันการดื้อยาแทน
"แทนที่จะตั้งเป้าที่จะฆ่าแมลง" ตามที่หลาย ๆ กลุ่มตั้งใจที่จะบรรลุด้วยยาปฏิชีวนะใหม่ "นี่คือความพยายามที่จะหยุดการป้อนข้อมูลของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่การเลือกสามารถทำได้" อ่านว่า "สำหรับฉันขั้นตอนแรกที่ยอดเยี่ยม - ไปกันเถอะ"
