Virus yang direkayasa dapat melindungi tentara, melawan resistensi antibiotik – Sains Terkini


Resistensi antibiotik adalah salah satu masalah kesehatan masyarakat yang paling mendesak di dunia. Ilmuwan tentara telah mengembangkan senjata baru untuk memerangi serangga super, yang dapat melindungi Tentara dan melawan perlawanan.

Bacteriophage, virus yang menginfeksi dan bereplikasi di dalam bakteri, membunuh bakteri melalui mekanisme yang berbeda dari antibiotik, dan mereka dapat menargetkan strain tertentu, menjadikannya pilihan yang menarik untuk berpotensi mengatasi resistensi multidrug. Namun, dengan cepat menemukan dan mengoptimalkan bakteriofag yang terdefinisi dengan baik untuk digunakan terhadap target bakteri adalah menantang.

Para peneliti di MIT Institute for Soldier Nanotechnologies, mengidentifikasi cara untuk melakukan hal itu. Angkatan Darat A.S. mendirikan lembaga ini pada tahun 2002 sebagai pusat penelitian interdisipliner untuk secara dramatis meningkatkan perlindungan, kemampuan bertahan dan kemampuan misi dari Tentara dan platform serta sistem yang mendukung Tentara.

"Ini adalah perkembangan penting dalam pertempuran melawan superbug ini," kata Dr. James Burgess, manajer program, Institute for Soldier Nanotechnologies, Kantor Penelitian Angkatan Darat, sebuah elemen dari Laboratorium Penelitian Komando Pengembangan Kemampuan Tempur Tentara AS. "Menemukan obat untuk bakteri yang resisten terhadap antibiotik sangat penting bagi tentara yang ditempatkan di bagian dunia di mana mereka mungkin menemukan patogen yang tidak diketahui atau bahkan bakteri yang resisten terhadap antibiotik. Tentara yang terluka bahkan lebih rentan terhadap infeksi, dan mereka mungkin pulang membawa bug yang resistan terhadap obat ini. "

Dalam penelitian ini, diterbitkan di Sel, Insinyur biologi MIT menunjukkan bahwa mereka dapat dengan cepat memprogram bakteriofag untuk membunuh strain E. coli yang berbeda dengan membuat mutasi pada protein virus yang berikatan dengan sel inang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa bakteriofag yang direkayasa ini juga cenderung memprovokasi resistensi pada bakteri.

"Seperti yang kita lihat dalam berita semakin banyak sekarang, resistensi bakteri terus berkembang dan semakin bermasalah bagi kesehatan masyarakat," kata Timothy Lu, seorang profesor MIT teknik elektro dan ilmu komputer dan teknik biologi dan penelitian. penulis senior. "Fag mewakili cara yang sangat berbeda untuk membunuh bakteri daripada antibiotik, yang merupakan pelengkap antibiotik, daripada mencoba menggantikannya."

Para peneliti menciptakan beberapa fag rekayasa yang dapat membunuh E. coli yang tumbuh di laboratorium. Salah satu fag yang baru dibuat juga mampu menghilangkan dua galur E. coli yang tahan terhadap fag yang terjadi secara alami dari infeksi kulit pada tikus.

Food and Drug Administration telah menyetujui beberapa bakteriofag untuk membunuh bakteri berbahaya dalam makanan, tetapi mereka belum banyak digunakan untuk mengobati infeksi karena menemukan fag yang muncul secara alami yang menargetkan jenis bakteri yang tepat dapat menjadi proses yang sulit dan memakan waktu.

Untuk membuat perawatan seperti itu lebih mudah untuk dikembangkan, lab Lu telah bekerja pada perancah virus yang direkayasa yang dapat dengan mudah digunakan kembali untuk menargetkan strain bakteri yang berbeda atau mekanisme resistensi yang berbeda.

"Kami pikir fag adalah alat yang baik untuk membunuh dan merobohkan tingkat bakteri di dalam ekosistem yang kompleks, tetapi dengan cara yang ditargetkan," kata Lu.

Para peneliti ingin menemukan cara untuk mempercepat proses menyesuaikan fag dengan jenis bakteri tertentu. Mereka datang dengan strategi yang memungkinkan mereka untuk dengan cepat membuat dan menguji sejumlah besar varian serat ekor.

Mereka menciptakan fag dengan sekitar 10 juta serat ekor yang berbeda dan mengujinya terhadap beberapa galur E. coli yang telah berevolusi menjadi resisten terhadap bakteriofag yang tidak direkayasa. Salah satu cara agar E. coli menjadi resisten terhadap bakteriofag adalah dengan memutasikan reseptor LPS sehingga mereka diperpendek atau hilang, tetapi tim MIT menemukan bahwa beberapa fag yang direkayasa dapat membunuh gen E. coli yang bahkan dengan reseptor LPS yang bermutasi atau hilang.

Para peneliti berencana untuk menerapkan pendekatan ini untuk menargetkan mekanisme resistensi lain yang digunakan oleh E. coli dan untuk mengembangkan fag yang dapat membunuh jenis bakteri berbahaya lainnya.

"Mampu memukul sel-sel yang tidak bermanfaat secara selektif dapat memberi kita banyak manfaat dalam hal hasil klinis manusia," kata Lu.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.