royaltystockphoto / Shutterstock

ความต้านทานยาปฏิชีวนะแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว ทั่วทุกมุมโลก. เมื่อแบคทีเรียที่ติดเชื้อกลายพันธุ์ในวิธีใดวิธีหนึ่งแล้วคูณพวกเขาสามารถทนต่อแม้แต่ยาที่ทรงพลังที่สุด แต่การวิจัยได้เปิดเผยถึงทางเลือกที่น่าเป็นห่วงว่าเชื้อดื้อยาปฏิชีวนะสามารถแพร่กระจายได้: สิ่งมีชีวิตที่ผ่านการดื้อยาไปยังแบคทีเรียที่มีชีวิตอื่น

ในเดือนมิถุนายน 2012 ชายชรา 35 ปีหนึ่งจากเซาเปาโลพบว่าตัวเองอยู่ในโรงพยาบาลด้วยปัญหามากมาย นอกเหนือจากการวินิจฉัยโรคมะเร็งผิวหนังเขาได้รับการบอกว่าเขาได้รับเชื้อจากการติดเชื้อแบคทีเรียที่อาจทำให้ถึงตายได้ แพทย์ให้ยาเคมีบำบัดและยาปฏิชีวนะแก่เขาและการรักษาด้วยการฆ่าเชื้อแบคทีเรียดูเหมือนจะทำงานได้ แต่ภายในหนึ่งเดือนมีไข้ตัวขับจุลินทรีย์กลับมา

ผู้ป่วยทำสัญญา MRU superbug ที่รู้จักกันดี (ดื้อต่อเมธิซิลลิน) เชื้อ Staphylococcus aureus) ดังนั้นทีมแพทย์จึงหันมาใช้ยาปฏิชีวนะ สารประกอบ vancomycin ที่มีประสิทธิภาพ. MRSA ในขั้นต้นนี้ไม่มีการป้องกันตามธรรมชาติจาก vancomycin แต่ในเดือนสิงหาคมปีนั้นมันกลายเป็นดื้อยาทำให้การรักษาไม่ได้ผล

นักวิทยาศาสตร์จะ เปิดเผยภายหลัง แทนที่จะได้รับการต่อต้านผ่านการกลายพันธุ์ที่เรียบง่าย MRSA แทนที่จะได้รับพรสวรรค์ชิ้นใหญ่ของ DNA ใหม่ ภายในรหัสพันธุกรรมที่ได้รับบริจาคนี้เป็นคำแนะนำสำหรับโปรตีนที่จะทำให้แบคทีเรียปลอดภัยจากการทำลายของยาปฏิชีวนะ MRSA ได้รับการจัดการมือที่ชนะ แต่ DNA นี้มาจากไหน?

เข้าสู่ Enterococcus faecalis. ข้อผิดพลาดนี้มักจะอธิบายว่าเป็นแบคทีเรียสามัญ (หนึ่งใน "แบคทีเรียที่ดี" ของเรา) ซึ่งอาศัยอยู่อย่างมีความสุขในความกล้าของเราทำให้ไม่เป็นอันตราย ระบบย่อยอาหารของเราเป็นกลุ่มของจุลินทรีย์กิจกรรมโฮสต์สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวในล้านล้านของพวกเขา microbiome ที่มีชื่อเรียกนั้นสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษา ลำไส้ของมนุษย์ที่แข็งแรงแต่ยังช่วยในการปราบปรามด้านที่น่ากลัวของแมลงเช่น faecalis

เมื่อผู้ป่วยที่มีระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอลงได้รับการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะด้านที่ไม่พึงประสงค์นี้สามารถเจริญ เมื่อเราได้รับยาปฏิชีวนะพวกเขาจะกวาดล้างเชื้อแบคทีเรียทั้งหมดที่ไม่มีการป้องกันตามธรรมชาติบางครั้งก็กำจัดจุลินทรีย์ในลำไส้ของผู้คนที่เป็นมิตรหลายคน แต่แฟกาลิสนั้น ติดตั้งภายใน ด้วยคลังแสงของกลไกการต้านทานตามธรรมชาติภายใน DNA ของมันซึ่งมักปล่อยให้อยู่รอด

ไม่มีเพื่อนบ้านที่ถูกบีบบังคับอยู่รอบ ๆ หรือระบบภูมิคุ้มกันที่มีความสามารถในการตรวจสอบพวกมันอุจจาระและเพื่อนที่ดื้อยาของมันแพร่หลายและเจริญเติบโตแบ่งอย่างมีความสุขที่จะย้ายเข้าไปในอสังหาริมทรัพย์ที่มีอยู่ใหม่ของลำไส้ และอีกไม่นานพวกเขาก็เข้ามาใกล้ชิดกับเพื่อนบ้านที่ดื้อยาและอาจทำให้เกิดโรค

การแลกเปลี่ยนข้อมูล

เมื่อมนุษย์มารวมตัวกันเรามักแลกเปลี่ยนความคิดเห็นผ่านภาษา แต่เมื่อแบคทีเรียมารวมกันพวกเขาสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านคำแนะนำที่เข้ารหัส DNA สิ่งนี้เรียกได้ว่า การถ่ายโอนยีนแนวนอนที่สำเนาของ DNA ย้ายจากเซลล์หนึ่งไปอีกเซลล์หนึ่ง น่าเสียดาย, E. faecalis และ compatriots superbug มีข้อมูลที่ดีที่สุดในการแบ่งปันข้อมูลที่ช่วยให้พวกเขา เอาตัวรอดจากยาปฏิชีวนะ.

แต่ Faecalis ได้ก้าวไปอีกขั้นหนึ่งในวิวัฒนาการการเดินทางกลายเป็นหนึ่งในตัวแทนจำหน่ายที่ดีที่สุดของการดื้อยาปฏิชีวนะ กลไกการป้องกันตัวหนึ่งที่แบคทีเรียใช้ในการป้องกันตัวเองจากรหัสพันธุกรรมที่ไม่พึงประสงค์คือระบบ CRISPR-cas9 ซึ่งขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ก็ใช้เป็นวิธี เพื่อแก้ไข DNA. ระบบนี้มีต้นกำเนิดมาจากวิธีการที่แบคทีเรียสับ DNA ของไวรัสและรหัสพันธุกรรมอื่น ๆ ที่อาจเป็นอันตรายเป็นชิ้น ๆ ก่อนที่มันจะก่อให้เกิดอันตราย

E. faecalis ครั้งหนึ่งเคยทำการเก็บรักษาระบบ CRISPR-cas9 ที่สำคัญ แต่น่าแปลกใจที่เสียสละกลไกการป้องกันเพื่อให้ DNA ทุกชนิดสามารถเข้ามาและคงอยู่ภายในผนังเซลล์ นี่เป็นกลยุทธ์ที่มีความเสี่ยง แต่ในที่สุดก็ได้รับการพิสูจน์ว่าคุ้มค่าปลดล็อกวิธีการของแฟกาลิสที่จะได้รับและจากนั้นก็ส่งต่อความรู้ทางพันธุกรรม มันผ่านการออกแบบที่ได้รับและแลกเปลี่ยนที่ faecalis มอบให้ ความต้านทาน vancomycin ต่อ MRSA.

ความต้านทานยาปฏิชีวนะคุกคามความสามารถของเราในการรักษาโรคติดเชื้อที่ร้ายแรง Titikul B / Shutterstock

ยาปฏิชีวนะมีบทบาทสำคัญในการแพทย์แผนปัจจุบัน พวกเขาใช้เป็นประจำในการรักษาโรคติดเชื้อบริหารงานล่วงหน้าหลังการผ่าตัดและมีส่วนร่วมในการเพิ่มอายุขัยเฉลี่ยโดยเฉลี่ย 20 ปีทั่วโลก สิ่งนี้ทำให้ความต้านทานยาปฏิชีวนะที่แก้ปัญหาอย่างใดอย่างหนึ่ง ปัญหาเร่งด่วนที่สุด ต้องเผชิญกับสายพันธุ์ของเราวันนี้ แต่ในแบคทีเรียเช่น Faecalis นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบจุลินทรีย์ที่แยกตัวออกจากกันเพื่อเพิ่มอันตรายที่เกิดจากการดื้อต่อยาปฏิชีวนะ

ทำให้เข้าใจ E. faecalis มีความสำคัญยิ่ง แต่ความต้านทานตามธรรมชาติของจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ยังคงปกคลุมไปด้วยความลึกลับ น่าหงุดหงิด faecalis มักจะมีเอซขึ้นแขนเสื้อของมันเมื่อถูกท้าทายจากยาปฏิชีวนะ ตัวอย่างเช่นหากเราลบ DNA หนึ่งส่วนออกไปเรามักพบว่า Faecalis มี DNA อีกส่วนหนึ่งที่สามารถทำหน้าที่เดียวกันได้โดยให้การดื้อต่อยาปฏิชีวนะ อย่างไรก็ตามเรายังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่า DNA ชิ้นใดมีแผนสำรองทางพันธุกรรมและสิ่งใดที่ไม่

ชิ้นส่วนของ DNA ที่ไม่มีการสำรองข้อมูลจะทำให้เป้าหมายของยาในอุดมคติ และโชคดีที่เราสามารถระบุชิ้นสำคัญเหล่านี้ในห้องปฏิบัติการโดยการลบส่วนของดีเอ็นเอเพิ่มขึ้น ทีละหนึ่งการลบแต่ละครั้งจะนำเราเข้าใกล้การระบุส่วนสำคัญของรหัสพันธุกรรมที่สำคัญสำหรับเรา E. faecalis เพื่อความอยู่รอด สิ่งนี้ทำให้เรามั่นใจว่าในไม่ช้าเราจะสามารถวางสำรับได้ในความโปรดปรานของเรากับเชื้อโรคที่ฉวยโอกาสนี้และในที่สุดก็กำจัดเจ้ามือออกจากเกม

เกี่ยวกับผู้เขียน

ซาลีมอร์ริสปริญญาเอก มหาวิทยาลัยบา ธ และ เจมส์เอส. ฮอร์ตันปริญญาเอก มหาวิทยาลัยบา ธ

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

books_health