การดื้อยาปฏิชีวนะแพร่กระจายอย่างรวดเร็วทั่วทุกมุมโลก- เมื่อแบคทีเรียที่ติดเชื้อกลายพันธุ์ในลักษณะใดลักษณะหนึ่งแล้วเพิ่มจำนวน พวกมันสามารถต้านทานต่อยาที่ทรงพลังที่สุดได้
แต่การวิจัยได้เผยให้เห็นถึงทางเลือกอื่นที่น่ากังวลที่การดื้อยาปฏิชีวนะสามารถแพร่กระจายได้ นั่นก็คือสิ่งมีชีวิตที่ส่งต่อความต้านทานไปยังแบคทีเรียที่มีชีวิตอื่นๆ
ในเดือนมิถุนายน 2012 ชายวัย 35 ปีจากเซาเปาโลต้องเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลด้วยปัญหามากมาย ควบคู่ไปกับการวินิจฉัยโรคผิวหนังเขาได้รับแจ้งว่าเขามีการติดเชื้อแบคทีเรียที่อาจถึงแก่ชีวิตได้ แพทย์ให้เขาเข้ารับการเคมีบำบัดและยาปฏิชีวนะ และการรักษาแบบฆ่าเชื้อแบคทีเรียดูเหมือนจะได้ผล แต่ภายในหนึ่งเดือนจุลินทรีย์ก็ขับเคลื่อนได้กลับมาแล้ว
ผู้ป่วยติดเชื้อ MRSA ซุปเปอร์บักที่รู้จักกันดี (ดื้อต่อเมทิซิลิน)สแตฟิโลคอคคัส ออเรียส- ทีมแพทย์จึงหันไปหายาปฏิชีวนะ "แนวป้องกันสุดท้าย" ตัวหนึ่งสารประกอบแวนโคมัยซินอันทรงพลัง- MRSA สายพันธุ์นี้แต่เดิมไม่มีการป้องกันตามธรรมชาติต่อ vancomycin แต่เมื่อถึงเดือนสิงหาคมปีนั้น เชื้อ MRSA ก็เริ่มดื้อยา ทำให้การรักษาไม่ได้ผล
นักวิทยาศาสตร์ก็คงเปิดเผยในภายหลังแทนที่จะได้รับการต่อต้านโดยการกลายพันธุ์ธรรมดา MRSA กลับได้รับ DNA ใหม่จำนวนมหาศาลแทน ภายในรหัสพันธุกรรมที่ได้รับบริจาคนี้มีคำแนะนำสำหรับโปรตีนที่จะปกป้องแบคทีเรียให้ปลอดภัยจากการทำลายล้างของยาปฏิชีวนะ
MRSA ได้รับการจัดการเป็นมือที่ชนะ แต่ DNA นี้มาจากไหน?
เข้าเอนเทอโรคอคคัส ฟีคาลิส- โดยทั่วไปแล้วแมลงชนิดนี้จะเรียกว่าเป็นแบคทีเรียที่อยู่ร่วมกัน (หนึ่งใน "แบคทีเรียชนิดดี" ของเรา) ซึ่งอาศัยอยู่อย่างมีความสุขในลำไส้ของเราโดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายใด ๆ ระบบย่อยอาหารของเราเป็นกลุ่มของกิจกรรมของจุลินทรีย์ ซึ่งเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวในล้านล้านของพวกมัน ไมโครไบโอมที่มีชื่อดังกล่าวมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาลำไส้ของมนุษย์มีสุขภาพดีแต่ยังช่วยระงับด้านร้ายของแมลง เช่น อุจจาระ
เมื่อผู้ป่วยที่มีระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอได้รับการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะ ด้านที่ไม่พึงประสงค์ก็สามารถเจริญรุ่งเรืองได้ เมื่อเราได้รับยาปฏิชีวนะ พวกมันจะกวาดล้างแบคทีเรียทั้งหมดที่ไม่มีการป้องกันตามธรรมชาติออกไปอย่างไม่เลือกหน้า บางครั้งก็กำจัดจุลินทรีย์ในลำไส้ของผู้อาศัยที่เป็นมิตรจำนวนมาก
แต่อุจจาระเป็นมีอุปกรณ์ครบครันด้วยกลไกการต่อต้านตามธรรมชาติภายใน DNA ของมัน ซึ่งมักจะปล่อยให้มันอยู่รอดได้
เมื่อไม่มีเพื่อนบ้านที่กดขี่หรือระบบภูมิคุ้มกันที่สามารถควบคุมพวกมันได้ อุจจาระและสัตว์ที่ต้านทานต่อมันจึงแพร่ขยายและเจริญเติบโต โดยแบ่งแยกอย่างมีความสุขเพื่อย้ายเข้าสู่อสังหาริมทรัพย์แห่งลำไส้ที่เพิ่งมีอยู่ และไม่นานนักพวกมันก็จะสัมผัสใกล้ชิดกับเพื่อนบ้านที่ดื้อยาและอาจก่อให้เกิดโรคได้
การสลับข้อมูล
เมื่อมนุษย์มารวมตัวกัน เรามักจะแลกเปลี่ยนความคิดเห็นผ่านภาษา แต่เมื่อแบคทีเรียมารวมกัน พวกมันก็สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านคำสั่งที่เข้ารหัส DNA ได้ สิ่งนี้เรียกว่าการถ่ายโอนยีนแนวนอนโดยที่สำเนาของ DNA ย้ายจากเซลล์หนึ่งไปอีกเซลล์หนึ่ง
น่าเสียดาย,อี. อุจจาระและเพื่อนร่วมชาติตัวฉกาจก็มีข้อมูลที่ดีที่สุดที่จะแบ่งปัน ซึ่งเป็นข้อมูลที่ช่วยให้พวกเขาสามารถแบ่งปันได้รอดจากยาปฏิชีวนะ-
แต่อุจจาระได้ก้าวไปอีกขั้นหนึ่งในการเดินทางเชิงวิวัฒนาการ โดยกลายเป็นหนึ่งในตัวแทนจำหน่ายการดื้อยาปฏิชีวนะขั้นสุดยอด กลไกการป้องกันอย่างหนึ่งที่แบคทีเรียใช้เพื่อป้องกันตัวเองจากรหัสพันธุกรรมที่ไม่พึงประสงค์คือระบบ CRISPR-cas9 ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ก็ใช้เป็นช่องทางเช่นกันเพื่อแก้ไขดีเอ็นเอ-
ระบบนี้มีต้นกำเนิดมาจากเครื่องมือสำหรับแบคทีเรียในการตัด DNA ของไวรัสและรหัสพันธุกรรมอื่น ๆ ที่อาจเป็นอันตรายให้เป็นชิ้น ๆ ก่อนที่มันจะก่อให้เกิดอันตราย
อี. อุจจาระครั้งหนึ่งเคยเก็บซ่อนระบบ CRISPR-cas9 ที่สำคัญไว้ แต่น่าประหลาดใจที่ได้สละกลไกการป้องกันเพื่อให้ DNA ทุกรูปแบบสามารถเข้าและคงอยู่ภายในผนังเซลล์ได้ นี่เป็นกลยุทธ์ที่มีความเสี่ยง แต่ท้ายที่สุดก็ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าคุ้มค่า โดยเป็นการเปิดทางให้อุจจาระได้รับ และส่งต่อความรู้ทางพันธุกรรมมากมาย อุจจาระได้มอบให้โดยผ่านการออกแบบการรับและการแลกเปลี่ยนนี้การดื้อยา vancomycin ต่อ MRSA-
ยาปฏิชีวนะมีบทบาทสำคัญในการแพทย์แผนปัจจุบัน มีการใช้เป็นประจำเพื่อรักษาโรคติดเชื้อ โดยให้ยาล่วงหน้าหลังการผ่าตัด และมีส่วนทำให้อายุขัยเฉลี่ยเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ย 20 ปีทั่วโลก
สิ่งนี้ทำให้การจัดการกับการดื้อยาปฏิชีวนะเป็นหนึ่งในปัญหาเร่งด่วนที่สุดต้องเผชิญกับเผ่าพันธุ์ของเราในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม ในแบคทีเรีย เช่น อุจจาระ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบจุลินทรีย์ที่สมรู้ร่วมคิดเพื่อเพิ่มอันตรายที่เกิดจากความต้านทานยาปฏิชีวนะที่พัฒนาขึ้น
สิ่งนี้ทำให้เกิดความเข้าใจอี. อุจจาระที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง แต่ความต้านทานภายในตามธรรมชาติของจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ยังคงปกคลุมไปด้วยความลึกลับ
น่าหงุดหงิดที่อุจจาระมักมีข้อดีเมื่อถูกท้าทายด้วยยาปฏิชีวนะ ตัวอย่างเช่น ถ้าเราลบชิ้นส่วนหนึ่งของ DNA ออก เรามักจะพบว่าอุจจาระมีอีกส่วนหนึ่งของ DNA ที่สามารถทำหน้าที่เดียวกัน โดยให้การดื้อยาปฏิชีวนะโดยไม่คำนึงถึง
อย่างไรก็ตาม เรายังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่า DNA ชิ้นใดมีแผนสำรองทางพันธุกรรม และชิ้นใดไม่มี
ชิ้นส่วนของ DNA ที่ไม่มีการสำรองข้อมูลใด ๆ จะทำให้เป็นเป้าหมายยาในอุดมคติ และโชคดีที่เราสามารถระบุชิ้นส่วนสำคัญเหล่านี้ได้ในห้องทดลอง โดยการลบส่วนของดีเอ็นเอออกทีละน้อย การลบออกแต่ละครั้งจะนำเราเข้าใกล้การระบุส่วนสำคัญของรหัสพันธุกรรมที่มีความสำคัญยิ่งขึ้นไปอีกขั้นหนึ่งอี. อุจจาระเพื่อความอยู่รอด สิ่งนี้ทำให้เรามั่นใจว่าในไม่ช้าเราจะสามารถซ้อนสำรับเพื่อต่อสู้กับเชื้อโรคฉวยโอกาสอันประหยัดนี้ และกำจัดเจ้ามือออกจากเกมในที่สุด
ซาลี มอร์ริส, ผู้สมัครระดับปริญญาเอก,มหาวิทยาลัยบาธและเจมส์ เอส. ฮอร์ตัน, ผู้สมัครระดับปริญญาเอก,มหาวิทยาลัยบาธ-
บทความนี้เผยแพร่ซ้ำจากการสนทนาภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่านบทความต้นฉบับ-
