แบคทีเรีย เชื้อรา และจุลินทรีย์อื่นๆ กำลังพัฒนาความต้านทานต่อยาอย่างรวดเร็ว และเราต้องการแนวทางใหม่ในการแก้ปัญหาอย่างเร่งด่วน
เครดิตรูปภาพ: TopMicrobialStock/Shutterstock.com
ยาปฏิชีวนะประเภทใหม่เสนอความหวังที่แท้จริงในการตอบสนองต่อปัญหาการดื้อยาต้านจุลชีพ โดยโจมตีแบคทีเรียด้วยการโจมตีแบบสองง่ามซึ่งแทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะต่อสู้ ยาที่เรียกว่ามาโครโลนมุ่งเป้าไปที่กระบวนการแบคทีเรีย 2 กระบวนการพร้อมกัน และนักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาใหม่กล่าวว่า สิ่งนี้ทำให้การดื้อยาแบบพัฒนายากขึ้น 100 ล้านเท่า
การดื้อยาต้านจุลชีพในแบคทีเรีย ปรสิตเชื้อราและไวรัสเป็นภัยคุกคามต่อสุขภาพของมนุษย์ที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ที่องค์การอนามัยโลกประมาณการว่ามีส่วนรับผิดชอบโดยตรงต่อการเสียชีวิตทั่วโลกถึง 1.27 ล้านคนในปี 2562 และปัญหาก็กำลังเพิ่มมากขึ้น
เมื่อพูดถึงแบคทีเรีย การเพิ่มขึ้นของ "ซุปเปอร์บัก" ที่ต้านทานได้ซึ่งสามารถหลบเลี่ยงพวกเราจำนวนมากหรือทั้งหมดได้ยาปฏิชีวนะที่มีอยู่ขู่ว่าจะพาเราไปที่ยุคเมื่อแม้แต่การติดเชื้อเพียงเล็กน้อยก็อาจถึงแก่ชีวิตได้ เพื่อพยายามพาเราออกจากเส้นทางนี้ นักวิทยาศาสตร์กำลังเร่งพัฒนาใหม่และปรับปรุงยาปฏิชีวนะ, ช่วยด้วยเทคโนโลยีที่ทันสมัย– และแม้กระทั่งหันไปหาอะไรอีกมากมายวิธีการแบบโรงเรียนเก่าเพื่อพยายามหยุดยั้งปัญหาไม่ให้เลวร้ายลง
แต่สิ่งที่เราต้องการจริงๆ ก็คือยาที่แบคทีเรียไม่สามารถพัฒนาความต้านทานได้ ไม่เช่นนั้น เราจะติดอยู่ในการแข่งขันด้านอาวุธนี้ตลอดไป การศึกษาใหม่จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ ชิคาโก และสถาบันเทคโนโลยีปักกิ่ง รายงานเกี่ยวกับยาประเภทหนึ่งที่เรียกว่ามาโครโลน ซึ่งอาจเสนอวิธีแก้ปัญหาที่เรากำลังมองหา
“ข้อดีของยาปฏิชีวนะนี้คือสามารถฆ่าแบคทีเรียได้ 2 เป้าหมายที่แตกต่างกัน” Alexander Mankin ผู้เขียนอาวุโสอธิบายในคำแถลง- “หากยาปฏิชีวนะโจมตีเป้าหมายทั้งสองที่ความเข้มข้นเท่ากัน แบคทีเรียจะสูญเสียความสามารถในการต้านทานโดยการได้รับการกลายพันธุ์แบบสุ่มในเป้าหมายใด ๆ จากทั้งสองเป้าหมาย”
Macrolones เป็นสารประกอบสังเคราะห์ที่รวบรวมยาปฏิชีวนะสองตัวที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งแต่ละเซลล์กำหนดเป้าหมายเซลล์แบคทีเรียจากมุมที่ต่างกัน
ชนิดแรกคือแมคโครไลด์ เช่น อิริโธรมัยซิน ซึ่งโดยทั่วไปกำหนดไว้เพื่อรักษาอาการต่างๆ เช่น การติดเชื้อที่หน้าอกและการติดเชื้อทางเพศสัมพันธ์ ซึ่งป้องกันแบคทีเรียจากการผลิตโปรตีนที่จำเป็นต่อการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพโดยการปิดกั้นไรโบโซม อย่างที่สองคือฟลูออโรควิโนโลนซิโปรฟลอกซาซินซึ่งเป็นยาปฏิชีวนะในวงกว้างที่มักใช้เมื่อยาตัวอื่นล้มเหลว- สิ่งเหล่านี้มุ่งเป้าไปที่เอนไซม์แบคทีเรียที่เรียกว่าดีเอ็นเอไจเรสจึงทำให้ DNA ไม่สามารถสร้างโครงสร้างที่ถูกต้องได้
ทีมงานได้สังเคราะห์ชุดของ macrolones ต่างๆ และตรวจสอบผลกระทบต่อแบคทีเรีย แม้ว่าบางคนจะมุ่งเป้าไปที่ไรโบโซมหรือ DNA ไจราสเป็นพิเศษ แต่ก็มีตัวเลือกหนึ่งที่โดดเด่นกว่ากลุ่ม ด้วยขนาดยาที่มีประสิทธิภาพต่ำที่สุด แต่ก็มุ่งเป้าไปที่กระบวนการเซลล์ทั้งสองเท่าๆ กัน
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ชิคาโก Yury Polikanov, Nora Vázquez-Laslop และ Alexander Mankin ผู้ร่วมมือในการศึกษาครั้งนี้ถือแบบจำลองยาปฏิชีวนะ Macrolone
เครดิตภาพ: Dmitrii Travin
“โดยพื้นฐานแล้วโจมตีสองเป้าหมายที่ความเข้มข้นเดียวกัน ข้อดีคือคุณแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่แบคทีเรียจะสร้างการป้องกันทางพันธุกรรมง่ายๆ” ยูรี โพลิคานอฟ รองศาสตราจารย์ซึ่งเป็นหัวหน้าห้องปฏิบัติการแห่งหนึ่งที่ดำเนินการดังกล่าว กล่าว การทำงาน
มาโครโลนบางตัวยังสามารถกำหนดเป้าหมายไปที่ไรโบโซมต่อไปได้เมื่อแบคทีเรียได้พัฒนาการกลายพันธุ์ของการดื้อยา ซึ่งมักจะป้องกันไม่ให้มาโครไลด์แบบเดิมทำงานได้
การพัฒนาเพิ่มเติมของสารประกอบที่มีแนวโน้มดีเหล่านี้สามารถให้ความหวังที่ดีที่สุดแก่เราสำหรับยาที่สามารถต่อต้าน "คัมภีร์ของศาสนาคริสต์ยาปฏิชีวนะ”ก่อนที่จะสายเกินไป
“ผลลัพธ์หลักจากงานทั้งหมดนี้คือการทำความเข้าใจว่าเราต้องก้าวไปข้างหน้าอย่างไร” Mankin กล่าว “และความเข้าใจที่เรามอบให้กับนักเคมีก็คือ คุณต้องเพิ่มประสิทธิภาพมาโครโลนเหล่านี้เพื่อให้บรรลุเป้าหมายทั้งสอง”
การศึกษานี้ตีพิมพ์ในวารสารชีววิทยาเคมีธรรมชาติ-
