Antibiotik adalah senjata yang dipercayai terhadap pelbagai jenis penyakit bakteria, tetapi rintangan yang semakin meningkat terhadap ubat-ubatan adalah masalah utama. "Patogen memperoleh ketahanan lebih cepat daripada kita dapat memperkenalkan antibiotik baru, dan ini menyebabkan krisis kesihatan manusia, " kata biokimia Kim Lewis dari Universiti Northeastern.
Lewis adalah sebahagian daripada pasukan yang baru-baru ini melancarkan antibiotik yang menjanjikan, yang dilahirkan dari cara baru untuk memanfaatkan kuasa mikroorganisma tanah. Dalam ujian haiwan, teixobactin terbukti berkesan untuk membunuh pelbagai bakteria yang menyebabkan penyakit-bahkan mereka yang telah mengembangkan imuniti terhadap ubat lain. Usaha terbaik saintis untuk mencipta bakteria mutan dengan penentangan terhadap ubat gagal, bermakna teixobactin dapat berfungsi dengan berkesan selama beberapa dekade sebelum patogen secara semula jadi berevolusi rintangan padanya.
"Antibiotik era" abad ke-20 memperkenalkan usaha yang paling berjaya dan disasarkan terhadap bakteria yang menyebabkan penyakit. Dadah seperti penisilin dan streptomycin menjadi nama rumah tangga, dan berjuta-juta orang mendapat manfaat daripada mereka.
Tetapi penggunaan meluas dan penyalahgunaan, seperti pesakit yang tidak mengambil ubat dengan betul-bermakna bahawa bakteria mula bekerja lebih masa untuk mengembangkan ketahanan terhadap antibiotik. Sekarang beberapa patogen, termasuk beberapa jenis tuberkulosis, tahan kepada semua antibiotik yang ada. Kerana rintangan boleh berubah dengan cepat, kos yang tinggi dalam pembangunan ubat tidak dilihat sebagai mempunyai nilai jangka panjang, dan semakin sedikit antibiotik baru mencapai pasaran.
Sebahagian daripada masalah itu adalah masalah yang semakin meningkat calon yang paling menjanjikan di makmal. Bahan-bahan mikrob asli dari bakteria dan kulat tanah telah menjadi punca utama perkembangan ubat antibiotik sepanjang abad yang lalu. Tetapi hanya kira-kira satu peratus daripada organisma ini boleh ditanam di makmal. Selebihnya, dalam jumlah yang mengejutkan, masih belum dibiayai dan penggunaan terhad untuk sains perubatan, sehingga kini.
Lewis dan pasukannya memutuskan pendekatan yang berbeza. "Daripada berusaha untuk memikirkan syarat-syarat yang sesuai untuk setiap jutaan organisma di luar persekitaran, untuk membolehkan mereka bertambah di makmal, kita hanya membesar di persekitaran semula jadi di mana mereka sudah mempunyai syarat-syarat mereka keperluan untuk pertumbuhan, "katanya.
Untuk melakukan ini, pasukan merancang alat yang sandwic menjadi sampel tanah antara dua membran, masing-masing berlubang dengan liang-liang yang membolehkan molekul seperti nutrien untuk meresap tetapi tidak membenarkan laluan sel. "Kami hanya menggunakannya untuk menipu bakteria untuk berfikir bahawa mereka berada dalam persekitaran semula jadi, " kata Lewis.
Pasukan ini mengisolasi 10.000 jenis bakteria tanah yang tidak diusahakan dan mengeluarkan ekstrak dari mereka yang dapat diuji terhadap bakteria patogen yang buruk. Teixobactin muncul sebagai ubat yang paling menjanjikan. Tikus yang dijangkiti bakteria yang menyebabkan jangkitan saluran pernafasan atas (termasuk S. aureus atau Streptococcus pneumoniae ) telah dirawat dengan teixobactin, dan ubat itu mengetuk jangkitan tanpa kesan toksik yang ketara.
Ia mungkin teixobactin berkesan kerana cara ia mensasarkan penyakit: Narkoba memecah dinding sel bakteria dengan menyerang molekul lipid yang membentuk sel secara organik. Banyak antibiotik yang lain mensasarkan protein bakteria, dan gen yang menyandikan protein tersebut boleh bermutasi untuk menghasilkan struktur yang berbeza. Ini bermakna serangan dadah tidak semestinya berkesan, oleh itu bakteria tahan lasak boleh bertahan untuk membantu membina ketegangan yang tahan.
Satu antibiotik yang sedia ada yang juga mensasarkan pendahulunya dinding sel lipid, vancomycin, bekerja dengan berkesan selama hampir 40 tahun sebelum bakteria mengalami rintangan. Kompaun baru jauh lebih baik daripada rintangan berbanding vancomycin, jadi ia mungkin mempunyai keberkesanan yang sangat lama, laporan pasukan hari ini dalam jurnal Nature .
Hari ini teixobactin boleh menyembuhkan tikus jangkitan, yang merupakan permulaan yang baik, dan ubat itu mungkin dua tahun lagi dari awal ujian klinikal yang akhirnya boleh membawa kepada kelulusan rawatan manusia. Dan menjanjikan seperti yang mungkin, teixobactin mewakili hujung gunung ais, kata Lewis. Siapa tahu apa yang boleh didapati di kalangan berjuta-juta spesies bakteria tanah yang tidak dikatakan?
"Ia merupakan sumber kompaun antibiotik yang baru, " kata Lewis. "Anda boleh membayangkan semua jenis sebatian yang boleh berada di sana dan boleh melakukan segala macam perkara. Malah selain antibiotik, sebatian yang anda dapatkan dari mikroorganisma tanah juga telah digunakan untuk membangunkan ubat-ubatan anti-kanser, imunosupresan dan anti-radang. Jadi benar-benar, bakteria ini sangat baik untuk membuat antibiotik, tetapi ada banyak terapeutik lain yang boleh mereka lakukan juga. "
