Fag Berikutnya

Parasit bakteri kecil dapat berfungsi sebagai model obat yang efektif melawan bakteri resisten antibiotik, memberikan garis pertahanan lain terhadap ancaman penyakit yang tidak dapat disembuhkan.



Virus bakteri, atau bakteriofag, menghasilkan protein yang mencegah bakteri membangun dinding sel luar, lapor para peneliti di Texas A&M University dalam edisi 22 Juni. Sains. Gangguan pada dinding sel ini melemahkan dan akhirnya membunuh sel bakteri.

Penemuan mekanisme pembunuhan bakteri dalam virus terkecil ini merupakan tonggak penting dalam pencarian kami akan antibiotik, kata Dr. Sankar Adhya, kepala genetika perkembangan di National Cancer Institute di Bethesda, MD. Kesederhanaan mekanisme menunjukkan rute yang lebih cepat untuk merancang antibiotik baru yang dapat terus efektif melawan resistensi bakteri.





Temboknya runtuh

Para peneliti telah lama mengetahui bahwa fag dengan genom yang lebih besar keluar dari sel bakteri dengan bantuan endolisin-enzim yang memungkinkan mereka untuk merobek dinding sel. Tetapi tetap menjadi misteri bagaimana virus yang lebih kecil, dengan hanya tiga hingga 10 gen, dapat melarikan diri dari inangnya.

Fag kecil tidak memiliki mesin genetik yang diperlukan untuk memproduksi endolisin seperti yang dilakukan fag besar, kata Ryland Young, yang memimpin tim peneliti A&M Texas. Kami ingin tahu bagaimana [mereka] membuat bakteri meledak.



jarak dari bumi ke proxima centauri

Kelompok Young mengamati dua fag berbeda yang menghuni bakteri E. coli: Q-beta dan phi-X174. Dalam keduanya, mereka mengkloning gen tunggal yang mereka ketahui terlibat dalam keluarnya virus dari inangnya. Setelah menyuntikkan gen ke E. coli hidup, mereka menemukan bahwa hanya beberapa mutan langka yang berhasil bertahan hidup.

Jika dilihat lebih dekat, mereka menemukan gen yang disuntikkan telah diubah pada bakteri mutan. Dan ini memungkinkan mereka untuk menunjukkan dengan tepat langkah yang tepat dalam proses sintesis dinding sel yang dihambat oleh setiap fag.

Meskipun virus Q-beta dan phi-X174 keduanya menghuni inang yang sama, para peneliti menemukan bahwa masing-masing membuat protein yang menyerang langkah berbeda dalam sintesis dinding sel. Mereka saat ini sedang menyelidiki virus ketiga yang mungkin menghambat tahap lain dari perkembangan dinding sel, kata Young.

Merancang Antibiotik Baru



Keragaman cara fag keluar dari inangnya menunjukkan ada banyak pilihan untuk mengembangkan antibiotik fag, kata Graham Hatfull, ahli mikrobiologi di University of Pittsburgh.

DNA fag dapat digunakan untuk memproduksi antibiotik protein yang akan menyerang sintesis dinding sel bakteri pada salah satu dari beberapa langkah dalam proses. Keserbagunaan ini, Young menjelaskan, akan membuat antibiotik lebih mudah beradaptasi dengan jenis bakteri baru.

Secara teori, ketika strain bakteri mengembangkan resistensi, memanipulasi kode DNA untuk menyerang titik berbeda pada pelindung dinding sel adalah strategi yang lebih mudah dan lebih cepat daripada mencoba merevisi kimia molekul kompleks dari antibiotik sintetis.

Dapatkah Anda membayangkan membuat sesuatu dengan 47 atom karbon dan enam cincin berbeda? kata Muda. Sangat sulit dan mahal untuk mengganti antibiotik yang sudah ada.

Selain itu, dinding sel bakteri merupakan target yang tepat untuk antibiotik karena sel manusia tidak memiliki dinding luar, sehingga antibiotik fag seharusnya tidak memiliki efek samping yang berbahaya.

Tetapi merancang antibiotik yang menyerang sintesis dinding sel bakteri masih bermasalah karena jalurnya hampir universal pada bakteri. Antibiotik yang berhasil dapat mencegah pembentukan dinding sel pada bakteri menguntungkan juga, kata Vince Fischetti, spesialis fag di Rockefeller University.

Fag lainnya

Selain desain antibiotik baru, para peneliti sedang menjajaki cara lain untuk memanfaatkan gudang anti-bakteri fag.

bagaimana Anda menyumbat kelelawar?

Bekerja dengan fag yang lebih besar, tim peneliti Fischetti di Universitas Rockefeller akan segera memulai uji klinis semprotan enzim murah yang dapat menghancurkan bakteri dalam beberapa jam. Hingga 50 persen pasien rumah sakit, misalnya, membawa patogen menular seperti pneumonia di hidung dan tenggorokan mereka, kata Fischetti, yang berpikir bahwa semprotan dapat menurunkan tingkat itu hingga satu persen.

Semprotan tidak benar-benar menyembuhkan [infeksi bakteri] tetapi menghambatnya sama sekali, jelas Fischetti. Semprotan enzim juga dapat digunakan dalam industri makanan untuk dekontaminasi makanan, katanya.

Terapi fag adalah pendekatan lain untuk memerangi penyakit bakteri. Dalam metode ini, fag hidup digunakan untuk menyerang infeksi. Keuntungannya adalah fag hidup berkembang biak secara eksponensial, seperti bakteri. Dosis awal yang kecil akan menyebar melalui sel bakteri, artinya dosis berulang tidak diperlukan.

Pertama kali dicoba pada awal 1930-an, terapi fag kehilangan dukungan setelah penemuan penisilin dan antibiotik lainnya. Hanya dalam beberapa tahun terakhir minat terhadapnya muncul kembali dengan penyebaran bakteri resisten antibiotik yang mengkhawatirkan dan ancaman terkait penyakit yang tidak dapat disembuhkan, kata Adhya.

Dua perusahaan-Fage Therapeutics di Bothell, WA, dan Exponential Biotherapies yang berbasis di New York-saat ini dalam uji pra-klinis dan klinis terapi berbasis fag untuk memerangi infeksi bakteri.

bersembunyi

Teknologi Aktual

Kategori

Tidak Dikategorikan

Teknologi

Bioteknologi

Kebijakan Teknologi

Perubahan Iklim

Manusia Dan Teknologi

Bukit Silikon

Komputasi

Majalah Berita Mit

Kecerdasan Buatan

Ruang Angkasa

Kota Pintar

Blockchain

Cerita Fitur

Profil Alumni

Koneksi Alumni

Fitur Berita Mit

1865

Pandangan Ku

77 Jalan Massal

Temui Penulisnya

Profil Dalam Kemurahan Hati

Terlihat Di Kampus

Surat Alumni

Berita

Pemilu 2020

Dengan Indeks

Di Bawah Kubah

Pemadam Kebakaran

Cerita Tak Terbatas

Proyek Teknologi Pandemi

Dari Presiden

Sampul Cerita

Galeri Foto

Direkomendasikan