Molekul kecil baru menawarkan harapan dalam memerangi resistensi antibiotik

Para peneliti di Universitas Oxford telah mengembangkan molekul kecil baru yang dapat menekan evolusi resistensi antibiotik pada bakteri dan membuat bakteri yang resistan menjadi lebih rentan terhadap antibiotik. Hasil penelitian tersebut dipublikasikan dalam jurnal Chemical Science.

Meningkatnya jumlah bakteri yang resistan terhadap antibiotik secara global merupakan salah satu ancaman terbesar bagi kesehatan masyarakat dan pembangunan, karena banyak infeksi umum yang semakin sulit diobati. Bakteri yang resistan terhadap obat telah secara langsung bertanggung jawab atas sekitar 1,27 juta kematian di seluruh dunia setiap tahun dan berkontribusi terhadap 4,95 juta kematian tambahan. Tanpa pengembangan antibiotik dan antimikroba baru yang cepat, angka ini akan meningkat secara signifikan.

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

Salah satu cara bakteri menjadi resistan terhadap antibiotik adalah melalui mutasi baru dalam kode genetiknya. Beberapa antibiotik (seperti fluoroquinolone) bekerja dengan merusak DNA bakteri, yang menyebabkan sel-selnya mati. Akan tetapi, kerusakan DNA ini dapat memicu proses yang dikenal sebagai "respons SOS" pada bakteri yang terinfeksi. Respons SOS memperbaiki DNA yang rusak pada bakteri dan meningkatkan laju mutasi genetik, yang dapat mempercepat perkembangan resistensi antibiotik. Dalam sebuah studi baru, para ilmuwan di Oxford telah mengidentifikasi sebuah molekul yang dapat menghambat respons SOS, sehingga meningkatkan efektivitas antibiotik terhadap bakteri ini.

Para peneliti mempelajari serangkaian molekul yang sebelumnya dilaporkan dapat meningkatkan sensitivitas Staphylococcus aureus (MRSA) yang resistan terhadap methicillin terhadap antibiotik dan mencegah respons SOS MRSA. MRSA adalah jenis bakteri yang biasanya hidup tanpa membahayakan di kulit. Namun, jika masuk ke dalam tubuh, bakteri ini dapat menyebabkan infeksi serius yang memerlukan perawatan antibiotik segera. MRSA resistan terhadap semua antibiotik beta-laktam, seperti penisilin dan sefalosporin.

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

Dalam temuan utama, tim tersebut kemudian menguji kerentanan bakteri yang diobati dengan siprofloksasin selama beberapa hari untuk menentukan seberapa cepat resistensi antibiotik berkembang dengan atau tanpa OXF-077. Mereka menemukan bahwa munculnya resistensi terhadap siprofloksasin 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 bakteri yang sebelumnya resistan terhadap siprofloksasin diobati dengan OXF-077, kerentanannya terhadap antibiotik dipulihkan ke tingkat bakteri yang belum mengembangkan resistensi.

Hasil ini menunjukkan bahwa OXF-077 merupakan molekul alat yang berguna untuk lebih jauh mengeksplorasi efek penghambatan respons SOS pada bakteri dan untuk mengobati infeksi yang resistan terhadap antibiotik. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menguji kesesuaian molekul ini untuk digunakan di luar laboratorium, dan ini akan menjadi bagian dari pekerjaan yang sedang berlangsung antara IOI dan Departemen Farmakologi di Oxford untuk mengembangkan molekul baru guna memperlambat dan/atau membalikkan perkembangan resistensi antibiotik.