Molekul kecil baru menawarkan harapan dalam melawan resistensi antibiotik

Para peneliti di Universitas Oxford telah mengembangkan molekul kecil baru yang dapat menekan evolusi resistensi antibiotik pada bakteri dan membuat bakteri resisten lebih rentan terhadap antibiotik. Hasil penelitiannya dipublikasikan di Ilmu Kimia.

Munculnya bakteri resisten antibiotik secara global adalah salah satu ancaman terbesar terhadap kesehatan masyarakat dan pembangunan, karena banyak infeksi umum yang semakin sulit diobati. Bakteri yang resistan terhadap obat diperkirakan bertanggung jawab langsung atas sekitar 1,27 juta kematian di seluruh dunia setiap tahunnya dan berkontribusi terhadap 4,95 juta kematian berikutnya. Tanpa pesatnya perkembangan antibiotik dan antimikroba baru, angka ini akan meningkat secara signifikan.

Penelitian baru yang dipimpin oleh para ilmuwan dari Ineos Oxford Institute for Antimicrobial Research (IOI) dan Departemen Farmakologi di Universitas Oxford menawarkan harapan bagi penemuan molekul kecil yang bekerja dalam kombinasi dengan antibiotik untuk menekan evolusi obat. Resistensi pada bakteri.

Salah satu penyebab bakteri menjadi resisten terhadap antibiotik adalah melalui mutasi baru pada kode genetiknya. Beberapa antibiotik (seperti fluoroquinolones) bekerja dengan merusak DNA bakteri sehingga menyebabkan kematian sel. Namun, kerusakan DNA ini dapat memicu proses yang dikenal sebagai “respon SOS” pada bakteri yang terkena. Respons SOS memperbaiki kerusakan DNA pada bakteri dan meningkatkan laju mutasi genetik, yang dapat mempercepat perkembangan resistensi antibiotik. Dalam studi barunya, ilmuwan Oxford telah mengidentifikasi molekul yang dapat menekan respons SOS, sehingga meningkatkan efektivitas antibiotik terhadap bakteri tersebut.

Para peneliti mempelajari serangkaian molekul yang sebelumnya dilaporkan meningkatkan sensitivitas Staphylococcus aureus (MRSA) yang resisten methisilin terhadap antibiotik dan mencegah respons SOS MRSA. MRSA adalah sejenis bakteri yang biasanya hidup tidak berbahaya di kulit. Namun jika masuk ke dalam tubuh, dapat menyebabkan infeksi serius yang memerlukan pengobatan segera dengan antibiotik. MRSA resisten terhadap semua antibiotik beta-laktam, seperti penisilin dan sefalosporin.

Para peneliti memodifikasi struktur berbagai bagian molekul dan menguji efeknya terhadap MRSA yang dikombinasikan dengan ciprofloxacin, antibiotik fluoroquinolone. Hal ini memungkinkan identifikasi molekul penghambat respons SOS paling ampuh, yang disebut OXF-077. Jika dikombinasikan dengan berbagai antibiotik dari kelas berbeda, OXF-077 menjadikannya lebih efektif dalam mencegah pertumbuhan bakteri MRSA yang terlihat.

Dalam temuan kuncinya, tim kemudian menguji kerentanan bakteri yang diobati dengan ciprofloxacin selama beberapa hari untuk menentukan seberapa cepat resistensi terhadap antibiotik berkembang dengan atau tanpa OXF-077. Mereka menemukan bahwa munculnya resistensi ciprofloxacin ditekan secara signifikan pada bakteri yang diobati dengan OXF-077 dibandingkan dengan bakteri yang tidak diobati dengan OXF-077. Ini adalah studi pertama yang menunjukkan bahwa penghambat respons SOS dapat menekan evolusi resistensi antibiotik pada bakteri. Selain itu, ketika mengobati bakteri yang sebelumnya resisten terhadap ciprofloxacin, OXF-077 mengembalikan sensitivitas bakteri tersebut terhadap antibiotik ke tingkat bakteri yang belum mengembangkan resistensi.

Hasil ini menunjukkan bahwa OXF-077 adalah molekul alat yang berguna untuk mempelajari lebih lanjut efek penghambatan respons SOS pada bakteri dan untuk pengobatan infeksi yang resistan terhadap antibiotik. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menguji kesesuaian molekul-molekul ini untuk digunakan di luar lingkungan laboratorium dan akan menjadi bagian dari upaya berkelanjutan antara IOI dan Departemen Farmakologi Oxford untuk mengembangkan molekul baru guna memperlambat dan/atau membalikkan perkembangan resistensi antibiotik.