Breaking News

Monday, December 23, 2019

'Superkuman' mematikan dihancurkan oleh UjiCoba molekuler


Penemuan dalam penelitian molekuler telah mendapatkan kemampuan untuk menargetkan dan menghancurkan bakteri mematikan yang telah berevolusi resistensi terhadap hampir semua antibiotik. Dalam beberapa kasus, latihan membuat antibiotik efektif sekali lagi.

Para peneliti di Universitas Rice, Universitas A&M Texas, Universitas Biola dan Universitas Durham (Inggris) menunjukkan bahwa molekul bermotor yang dikembangkan di laboratorium Beras dari ahli kimia James Tour efektif dalam membunuh mikroba yang resisten antibiotik dalam beberapa menit.

"Superbug ini dapat membunuh 10 juta orang per tahun pada tahun 2050, jauh melampaui kanker," kata Tour. "Ini adalah bakteri mimpi buruk; mereka tidak menanggapi apa pun."

Motor menargetkan bakteri dan, setelah diaktifkan dengan cahaya, menggali melalui eksterior mereka.

Sementara bakteri dapat berevolusi untuk melawan antibiotik dengan mengunci antibiotik, bakteri tidak memiliki pertahanan terhadap latihan molekuler. Antibiotik mampu melewati lubang yang dibuat oleh bor sekali lagi mematikan bagi bakteri.

Para peneliti melaporkan hasil mereka dalam jurnal American Chemical Society ACS Nano.

Tour dan Robert Pal, Peneliti di Royal Society University Research di Durham dan penulis pendamping dari makalah ini, memperkenalkan latihan molekuler untuk menjebol sel pada tahun 2017. Latihan tersebut adalah molekul seperti paddlelike yang dapat didorong berputar pada 3 juta rotasi per detik saat diaktifkan dengan cahaya.

Tes oleh laboratorium A&M Texas ilmuwan terkemuka Jeffrey Cirillo dan mantan peneliti Rice Richard Gunasekera, sekarang di Biola, secara efektif membunuh Klebsiella pneumoniae dalam beberapa menit. Gambar mikroskopis dari bakteri yang ditargetkan menunjukkan di mana motor telah dibor melalui dinding sel.

"Bakteri tidak hanya memiliki lapisan ganda lipid," kata Tour. "Mereka memiliki dua lapisan ganda dan protein dengan gula yang menghubungkan mereka, jadi hal-hal yang biasanya tidak melewati dinding sel yang sangat kuat ini. Itulah sebabnya bakteri ini sangat sulit untuk dibunuh. Tetapi mereka tidak memiliki cara untuk bertahan melawan mesin seperti molekul ini. latihan, karena ini adalah tindakan mekanis dan bukan efek kimia. "

Motor juga meningkatkan kerentanan K. pneumonia terhadap meropenem, obat antibakteri yang resisten terhadap bakteri. "Kadang-kadang, ketika bakteri menemukan obat, itu tidak membiarkannya masuk," kata Tour. "Di lain waktu, bakteri mengalahkan obat dengan membiarkannya masuk dan menonaktifkannya."

Dia mengatakan meropenem adalah contoh dari yang pertama. "Sekarang kita bisa mendapatkannya melalui dinding sel," kata Tour. "Ini bisa menghembuskan kehidupan baru menjadi antibiotik yang tidak efektif dengan menggunakannya dalam kombinasi dengan latihan molekuler."

Gunasekera mengatakan koloni bakteri yang ditargetkan dengan konsentrasi kecil nano saja membunuh hingga 17% sel, tetapi itu meningkat menjadi 65% dengan penambahan meropenem. Setelah lebih menyeimbangkan motor dan antibiotik, para peneliti mampu membunuh 94% dari patogen penyebab pneumonia.

Tour mengatakan, nano-nano mungkin melihat dampak paling langsung mereka dalam mengobati infeksi kulit, luka, kateter atau implan yang disebabkan oleh bakteri - seperti MRSA staphylococcus aureus, klebsiella atau pseudomonas - dan infeksi usus. "Pada kulit, di paru-paru atau di saluran GI, di mana pun kita dapat memperkenalkan sumber cahaya, kita dapat menyerang bakteri ini," katanya. "Atau seseorang dapat memiliki aliran darah melalui kotak eksternal yang mengandung cahaya dan kemudian kembali ke tubuh untuk membunuh bakteri yang terbawa darah."

"Kami sangat tertarik untuk mengobati infeksi luka dan implan pada awalnya," kata Cirillo. "Tetapi kami memiliki cara untuk mengirimkan infeksi dengan panjang gelombang cahaya ke paru-paru ini yang menyebabkan banyak kematian akibat pneumonia, cystic fibrosis dan tuberculosis, jadi kami juga akan mengembangkan perawatan infeksi pernapasan."

Gunasekera mencatat bakteri yang ditularkan melalui kandung kemih yang menyebabkan infeksi saluran kemih juga dapat menjadi target.

Makalah ini adalah salah satu dari dua yang diterbitkan oleh lab Tour minggu ini yang memajukan kemampuan nano-nano untuk mengobati penyakit. Di sisi lain, yang muncul di ACS Applied Materials Interfaces, para peneliti di Rice dan University of Texas MD Anderson Cancer Center menargetkan dan menyerang sampel laboratorium sel kanker pankreas dengan mesin yang merespons cahaya ultraviolet yang terlihat daripada yang sebelumnya digunakan. "Ini adalah kemajuan besar lainnya, karena cahaya tampak tidak akan menyebabkan banyak kerusakan pada sel-sel di sekitarnya," kata Tour.

No comments:

Post a Comment

Popular Posts