Resistensi antibiotik telah menjadi salah satu bahaya paling serius yang dihadapi pengobatan modern. Seiring berkembangnya bakteri, obat-obatan yang tadinya bekerja dengan baik mungkin akan kehilangan efektivitasnya. Hal ini membuat infeksi umum lebih sulit diobati dan dapat meningkatkan risiko yang terkait dengan operasi rutin, perawatan kanker, dan prosedur medis lainnya.
Para peneliti di seluruh dunia sedang mencari cara untuk tetap menjadi yang terdepan dalam perkembangan mikroba yang berkembang pesat ini. Strategi yang menjanjikan bukanlah menciptakan antibiotik yang benar-benar baru, namun membantu obat-obatan yang sudah ada agar berfungsi kembali. Inilah gagasan di balik bahan pembantu antibiotik, yaitu molekul pendamping yang tidak membunuh bakteri secara langsung, melainkan memulihkan kekuatan antibiotik.
Membangun molekul baru untuk mempercepat penemuan obat
Profesor John Moses dan timnya di Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) telah menghabiskan waktu bertahun-tahun mengembangkan reaksi kimia yang dapat membuat proses penemuan obat lebih cepat dan efisien.
Para peneliti menggunakan teknik yang disebut klik berorientasi keragaman (DOC), yang dibuat di laboratorium Moses. Dengan metode ini, mereka membangun perpustakaan yang berisi lebih dari 150 senyawa berbeda. Molekul-molekul dalam koleksi ini telah berkontribusi pada penelitian tentang resistensi antibiotik dan kanker.
Kini, melalui kolaborasi dengan Scripps Research, perpustakaan tersebut telah membantu para ilmuwan memulihkan efektivitas vankomisin. Antibiotik kuat ini biasanya digunakan untuk melawan infeksi serius, termasuk yang disebabkan oleh MRSA dan Clostridium sulit (C.diff). Kedua patogen tersebut dapat mengembangkan resistensi dan menjadi “kuman super” yang menghindari obat lini pertama seperti vankomisin. Mereka kemudian dapat menyebar ke rumah sakit, panti jompo, dan komunitas.
Mengembalikan vankomisin terhadap bakteri resisten
Dalam studi baru ini, para ilmuwan dari Moses Lab CSHL bekerja dengan tim Profesor Howard Hang di Scripps untuk mengidentifikasi cara membuat vankomisin efektif kembali.
Para peneliti menargetkan enzim bakteri yang disebut secreted antigen A (SagA). Mereka memblokir enzim tersebut menggunakan molekul kecil yang dikenal sebagai pghi-4, yang pertama kali ditemukan di laboratorium Moses pada tahun 2020.
Jika terjadi resistensi obat E.faecium diobati dengan vankomisin dan pghi-4, antibiotik tersebut mendapatkan kembali kemampuannya untuk membunuh bakteri.
Bagi Moses, salah satu aspek yang paling luar biasa dari penemuan ini adalah bahwa penelitian tersebut tidak dimulai sebagai pencarian langsung terhadap antibiotik baru.
“Penemuan ini berasal dari penelitian kimia mendasar,” jelasnya. “Perkembangan reaksi ini mengarah pada penemuan penghambat pertama enzim penting yang terlibat dalam resistensi antibiotik. Ini adalah proses yang terus kami sempurnakan untuk menjaga perpustakaan molekul kami tetap mutakhir dan menambahkan lebih banyak lagi agar kolaborator dapat memperoleh manfaat dari penelitian mereka.”
Strategi yang lebih luas melawan bakteri super
Dengan menyediakan perpustakaan molekuler bagi peneliti lain, tim berharap pendekatan serupa pada akhirnya dapat mengarah pada pengobatan untuk infeksi lain yang resistan terhadap obat. Hal ini dapat mencakup bentuk tuberkulosis yang resisten.
“Karya ini mencerminkan filosofi kimia yang dirancang untuk mempercepat penemuan obat dalam bentuk yang paling murni,” kata Moses. “Dengan menggunakan reaksi kimia yang andal, kuat, dan cerdas, kami dapat membuat molekul baru dengan lebih efisien. Pendekatan inilah yang kami gunakan di sini.”
Ketika resistensi antibiotik meningkat di seluruh dunia, temuan menunjukkan bahwa kemajuan medis yang penting dapat dicapai dengan merombak bahan kimia obat yang sudah ada. Pengobatan di masa depan mungkin tidak dimulai dengan antibiotik baru, namun dengan molekul yang dirancang secara hati-hati untuk membantu antibiotik lama bekerja kembali.
Pendanaan
Institut Kesehatan Nasional, Institut Kanker Nasional, Dewan Penelitian Australia, Dana Komersialisasi Pertahanan Hayati Negara Bagian New York, FM Kirby Foundation, Starr Foundation
