“Kecelakaan Bahagia” Berujung pada Senjata Ampuh Melawan Bakteri Pemakan Daging

Senyawa antibiotik baru yang dikembangkan oleh para peneliti Universitas Washington secara efektif mengobati infeksi bakteri yang parah, termasuk penyakit pemakan daging, pada tikus.

Studi tersebut, yang menunjukkan aktivitas spektrum luas terhadap bakteri yang resistan terhadap obat, menunjukkan bahwa senyawa tersebut juga membantu mempercepat pemulihan dan mengurangi keparahan infeksi. Namun, pengujian dan uji klinis yang ekstensif diperlukan sebelum obat tersebut dipasarkan.

Terobosan dalam Penelitian Antibiotik

Read Also

Paus Betina Tertentu Bisa Hidup Hingga 40 Tahun Lebih Lama – Para Ilmuwan Akhirnya Menemukan Rahasianya

22 Apr 2024

Para peneliti di Fakultas Kedokteran Universitas Washington di St. Louis telah mengembangkan senyawa baru yang secara efektif membersihkan infeksi bakteri pada tikus, termasuk yang dapat mengakibatkan penyakit “pemakan daging” yang langka namun berpotensi fatal. Senyawa tersebut dapat menjadi yang pertama dari golongan antibiotik yang sama sekali baru, dan merupakan hadiah bagi para dokter yang mencari pengobatan yang lebih efektif terhadap bakteri yang tidak dapat dijinakkan dengan mudah dengan antibiotik saat ini.

Penelitian ini dipublikasikan hari ini (2 Agustus) di jurnal Kemajuan Ilmu Pengetahuan.

Senyawa tersebut menargetkan bakteri gram positif, yang dapat menyebabkan infeksi staph yang resistan terhadap obat, sindrom syok toksik, dan penyakit lain yang dapat berakibat fatal. Senyawa tersebut dikembangkan melalui kerja sama antara laboratorium Scott Hultgren, PhD, Profesor Mikrobiologi Molekuler Helen L. Stoever, dan Michael Caparon, PhD, seorang profesor mikrobiologi molekuler, dan Fredrik Almqvist, seorang profesor kimia di Universitas Umeå di Swedia.

Read Also

Delegasi Hamas di Kairo akan melanjutkan perundingan gencatan senjata

08 Feb 2024

Jenis antimikroba baru akan menjadi kabar baik bagi dokter yang mencari pengobatan efektif terhadap patogen yang menjadi semakin resistan terhadap obat yang tersedia saat ini, dan dengan demikian menjadi jauh lebih berbahaya.

Para peneliti di Fakultas Kedokteran Universitas Washington di St. Louis telah mengembangkan senyawa yang efektif melawan bakteri umum yang dapat menyebabkan penyakit langka dan berbahaya. Gambar ini menunjukkan bakteri yang tidak diobati Bakteri streptokokus piogenes kultur bakteri yang penuh dengan mikroba sehat, diberi label hijau (kiri). Setelah diolah dengan GmPcide, cawan tersebut penuh dengan bakteri mati (merah; kanan). Kredit: Zongsen Zou, Ph.D, Universitas Washington di St Louis

Aktivitas Antimikroba Spektrum Luas

“Semua bakteri gram positif yang kami uji rentan terhadap senyawa tersebut. Termasuk enterococci, staphylococci, streptococci, Sulityang merupakan jenis bakteri patogen utama,” kata Caparon, salah satu penulis senior. “Senyawa tersebut memiliki aktivitas spektrum luas terhadap banyak bakteri.”

Produk ini didasarkan pada jenis molekul yang disebut 2-piridon yang menyatu dengan cincin. Awalnya, Caparon dan Hultgren meminta Almqvist untuk mengembangkan senyawa yang dapat mencegah lapisan bakteri menempel pada permukaan kateter uretra, penyebab umum infeksi saluran kemih yang terkait dengan rumah sakit. Menemukan bahwa senyawa yang dihasilkan memiliki sifat melawan infeksi terhadap berbagai jenis bakteri merupakan suatu kebetulan yang membahagiakan.

Tim tersebut menamai keluarga senyawa baru mereka GmPcides (untuk gram-positive-icide). Dalam penelitian sebelumnya, penulis menunjukkan bahwa GmPcides dapat memusnahkan strain bakteri dalam percobaan cawan petri. Dalam penelitian terbaru ini, mereka memutuskan untuk mengujinya pada infeksi jaringan lunak yang menyebabkan nekrosis, yang merupakan infeksi yang menyebar cepat yang biasanya melibatkan beberapa jenis bakteri gram positif, yang mana Caparon telah memiliki model tikus yang berfungsi untuk penyakit ini. Yang paling terkenal dari penyakit ini, necrotizing fasciitis atau “penyakit pemakan daging,” dapat dengan cepat merusak jaringan cukup parah hingga memerlukan amputasi anggota tubuh untuk mengendalikan penyebarannya. Sekitar 20% pasien dengan penyakit pemakan daging meninggal.

Implikasi Klinis

Penelitian ini difokuskan pada satu patogen, Bakteri streptokokus piogenesyang bertanggung jawab atas 500.000 kematian setiap tahun di seluruh dunia, termasuk penyakit pemakan daging. Tikus yang terinfeksi S. penyakit piogenik dan diobati dengan GmPcide bernasib lebih baik daripada hewan yang tidak diobati dalam hampir setiap metrik. Mereka mengalami penurunan berat badan yang lebih sedikit, borok yang menjadi ciri khas infeksi lebih kecil, dan mereka melawan infeksi lebih cepat.

Senyawa tersebut tampaknya mengurangi virulensi bakteri dan, yang luar biasa, mempercepat penyembuhan pasca-infeksi pada area kulit yang rusak.

Tidak jelas bagaimana GmPcides mencapai semua ini, tetapi pemeriksaan mikroskopis mengungkapkan bahwa pengobatan tersebut tampaknya memiliki efek signifikan pada membran sel bakteri, yang merupakan pembungkus luar mikroba.

“Salah satu tugas membran adalah menyingkirkan material dari luar,” kata Caparon. “Kami tahu bahwa dalam waktu lima hingga sepuluh menit setelah perawatan dengan GmPcide, membran mulai menjadi permeabel dan memungkinkan hal-hal yang seharusnya disingkirkan untuk masuk ke dalam bakteri, yang menunjukkan bahwa membran tersebut telah rusak.”

Hal ini dapat mengganggu fungsi bakteri itu sendiri, termasuk fungsi yang menyebabkan kerusakan pada inangnya, dan membuat bakteri kurang efektif dalam memerangi respons imun inang terhadap infeksi.

Tantangan dan Jalan ke Depan

Selain efektivitas antibakterinya, GmPcides tampaknya cenderung tidak menyebabkan strain yang resistan terhadap obat. Eksperimen yang dirancang untuk menciptakan bakteri yang resistan menemukan sangat sedikit sel yang mampu menahan pengobatan dan dengan demikian mewariskan keunggulannya ke generasi bakteri berikutnya.

Caparon menjelaskan bahwa masih ada jalan panjang yang harus ditempuh sebelum GmPcides dapat masuk ke apotek lokal. Caparon, Hultgren, dan Almqvist telah mematenkan senyawa yang digunakan dalam penelitian tersebut dan melisensikannya ke sebuah perusahaan, QureTech Bio, yang sahamnya mereka miliki, dengan harapan bahwa mereka akan dapat bekerja sama dengan perusahaan yang memiliki kapasitas untuk mengelola pengembangan farmasi dan uji klinis untuk memasarkan GmPcides.

Hultgren mengatakan bahwa jenis ilmu kolaboratif yang menciptakan GmPcides adalah apa yang dibutuhkan untuk mengatasi masalah yang sulit diatasi seperti resistensi antimikroba.

“Infeksi bakteri dari semua jenis merupakan masalah kesehatan yang penting, dan infeksi tersebut semakin resistan terhadap berbagai obat sehingga semakin sulit diobati,” katanya. “Ilmu interdisipliner memfasilitasi integrasi berbagai bidang studi yang dapat menghasilkan ide-ide baru yang sinergis yang berpotensi membantu pasien.”

Referensi: “Senyawa antimikroba 2-piridon yang menyatu dengan cincin dihidrotiazol mengobati infeksi kulit dan jaringan lunak Streptococcus pyogenes” 2 Agustus 2024, Kemajuan Ilmu Pengetahuan.
Nomor Induk Kependudukan: 10.1101/2024.01.02.573960