แบคทีเรียที่ติดเชื้อแบคทีเรีย เครดิต: Andrea Danti/Shutterstock.com
เนื่องจากแบคทีเรียที่ติดเชื้อมีความทนทานต่อยาปฏิชีวนะมากขึ้น นักวิจัยจึงมองหาวิธีใหม่ในการต่อสู้กับสิ่งที่เรียกว่า 'superbugs'ที่คาดการณ์ว่าจะฆ่าคนได้ 300 ล้านคนภายในปี 2593 ถ้าเราไม่พบวิธีแก้ปัญหา
และตอนนี้ทีมนักจุลชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟในอิสราเอลได้คิดค้นวิธีการฆ่าเชื้อแบคทีเรีย- รู้จักกันในชื่อฟาจ - เพื่อทำให้ซุปเปอร์บักไวต่อยาปฏิชีวนะของเราอีกครั้ง
นักวิจัยได้บรรยายถึงการพิสูจน์แนวคิดของพวกเขาในการดำเนินการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติสัปดาห์ที่แล้ว โดยเกี่ยวข้องกับการพัฒนาฟาจสองประเภทที่มีเป้าหมายไปที่แบคทีเรียในลำไส้ทั่วไปอี. โคไล
หนึ่งคือฟาจ 'ไลติก' ที่ฆ่าแบคทีเรีย แต่นักวิจัยยังใช้วิธีการแก้ไขยีนด้วยเรียกว่า CRISPR-Casในฟาจ 'อุณหภูมิปานกลาง' ที่สามารถฉีดเข้าไปได้อี. โคไลด้วย DNA ที่เตรียมไว้เป็นพิเศษ การจี้ครั้งนี้ได้ทำลายทั้งอีโคไลการดื้อยาปฏิชีวนะ และปกป้องพวกเขาจาก lytic phage ที่เป็นอันตราย
เมื่อถูกโจมตีโดยฟาจอันตรายในด้านหนึ่ง และฟาจจี้ดีเอ็นเออีกด้านหนึ่ง แบคทีเรียในการทดลองนี้ถูกบังคับให้เปลี่ยนเส้นทางวิวัฒนาการ แบคทีเรียที่ไม่สามารถฆ่าได้ด้วย lytic phage มีข้อได้เปรียบเหนือแบคทีเรียที่สามารถฆ่าได้ ส่งผลให้ถูกจี้อีโคไลแม้ว่าพวกมันจะไวต่อยาปฏิชีวนะ แต่ก็รอดชีวิตจากการโจมตีของฟาจและเข้ายึดครองประชากรได้
ดังที่ทีมงานระบุไว้ในรายงานของพวกเขา, "[s] การกระตุ้นแบคทีเรียต่อยีนต้านทานยาปฏิชีวนะต่างๆ อาจทำได้อย่างง่ายดายด้วยระบบ CRISPR-Cas เนื่องจากสามารถตั้งโปรแกรมให้กำจัดยีนที่สนใจได้"
วิธีการนี้ "แสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียสามารถไวต่อยาปฏิชีวนะที่ได้รับอนุมัติและมีประโยชน์ภายหลังการส่งมอบระบบ CRISPR-Cas ที่ได้รับการออกแบบอย่างสมเหตุสมผล"นักวิจัยรายงานโดยเสริมว่า "มันไม่ได้มุ่งเป้าไปที่การฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่ได้รับการรักษาโดยตรง แต่เป็นการทำให้พวกมันไวต่อยาปฏิชีวนะ และเพื่อฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่ไม่ไวต่อความรู้สึก"
ฟาจส่วนใหญ่จะโจมตีแบคทีเรียเพียงสายพันธุ์เดียว ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถใช้วิธีนี้เพื่อกำหนดเป้าหมายประชากรแบคทีเรียเพียงกลุ่มเดียวโดยไม่รบกวนกลุ่มแบคทีเรียอื่นๆ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยกล่าวว่าเชื้อโรคส่วนใหญ่มีความสอดคล้องกันที่ไหนสักแห่งที่นั่นซึ่งยินดีที่จะโจมตีมัน ดังนั้นจึงอาจเป็นไปได้ที่จะออกแบบฟาจทั้งกองทัพที่แต่ละกลุ่มสามารถจัดการกับแบคทีเรียสายพันธุ์ต่างๆ ได้กว้างขึ้น มันจะทำให้เกิดแคมเปญสงครามที่น่าประทับใจ แม้ว่าจะมองไม่เห็นก็ตาม
แตกต่างจากยาปฏิชีวนะซึ่งมีโมเลกุลขนาดเล็ก ฟาจแทรกเข้าไปในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตได้ยาก แต่ด้วยวิธีนี้ เราสามารถรักษาประชากรแบคทีเรียภายนอกร่างกายได้ ผู้เขียนระบุว่าสามารถเติมฟาจของนักออกแบบเหล่านี้ลงในเจลล้างมือและสเปรย์ทำความสะอาดพื้นผิวในโรงพยาบาลได้ ซึ่งพวกเขาจะเข้าสู่สงครามกับซุปเปอร์บัก หลังจากการโจมตีด้วยฟาจ แบคทีเรียในประชากรจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ จะยังคงไวต่อยาปฏิชีวนะ และอาจป้องกันไม่ให้แมลงดื้อยาตัวใหม่เกิดขึ้นด้วยซ้ำ
ขณะที่ทีมงานสรุปในรายงานหากใช้กลยุทธ์ในวงกว้าง ก็อาจเปลี่ยนลักษณะของการติดเชื้อในโรงพยาบาลได้ "โดยการทำให้แบคทีเรียอ่อนแอมากกว่าที่จะต้านทานต่อยาปฏิชีวนะ"
ดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการทำงานของ CRISPR-Cas ด้านล่าง:
