โมเลกุลขนาดเล็กชนิดใหม่มอบความหวังในการต่อสู้กับการดื้อยาปฏิชีวนะ

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดได้พัฒนาโมเลกุลขนาดเล็กใหม่ที่สามารถยับยั้งวิวัฒนาการของการดื้อยาปฏิชีวนะในแบคทีเรีย และทำให้แบคทีเรียที่ดื้อยาไวต่อยาปฏิชีวนะมากขึ้น ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ใน วิทยาศาสตร์เคมี

การเพิ่มขึ้นของแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะทั่วโลกเป็นหนึ่งในภัยคุกคามที่ยิ่งใหญ่ที่สุดต่อสุขภาพของประชาชนและการพัฒนา เนื่องจากการติดเชื้อทั่วไปจำนวนมากกลายเป็นเรื่องยากที่จะรักษา คาดว่าแบคทีเรียดื้อยาจะเป็นสาเหตุโดยตรงต่อการเสียชีวิตทั่วโลกประมาณ 1.27 ล้านคนในแต่ละปี และมีส่วนทำให้มีผู้เสียชีวิตอีก 4.95 ล้านคน หากไม่มีการพัฒนายาปฏิชีวนะและยาต้านจุลชีพใหม่ๆ อย่างรวดเร็ว ตัวเลขนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

การวิจัยใหม่นำโดยนักวิทยาศาสตร์จาก Ineos Oxford Institute for Antimicrobial Research (IOI) และภาควิชาเภสัชวิทยาที่มหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด เสนอความหวังสำหรับการค้นพบโมเลกุลขนาดเล็กที่ทำงานร่วมกับยาปฏิชีวนะเพื่อยับยั้งการวิวัฒนาการของยา ความต้านทานต่อแบคทีเรีย

วิธีหนึ่งที่แบคทีเรียต้านทานต่อยาปฏิชีวนะคือผ่านการกลายพันธุ์ใหม่ในรหัสพันธุกรรม ยาปฏิชีวนะบางชนิด (เช่น ฟลูออโรควิโนโลน) ออกฤทธิ์โดยการทำลาย DNA ของแบคทีเรีย ส่งผลให้เซลล์ตาย อย่างไรก็ตาม ความเสียหายของ DNA นี้สามารถกระตุ้นให้เกิดกระบวนการที่เรียกว่า "การตอบสนองของ SOS" ในแบคทีเรียที่ได้รับผลกระทบ การตอบสนองของ SOS จะซ่อมแซม DNA ที่เสียหายในแบคทีเรียและเพิ่มอัตราการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรม ซึ่งสามารถเร่งการพัฒนาของการดื้อยาปฏิชีวนะได้ ในการศึกษาใหม่ นักวิทยาศาสตร์ของอ็อกซ์ฟอร์ดได้ระบุโมเลกุลที่สามารถระงับการตอบสนองของ SOS ได้ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของยาปฏิชีวนะในการต่อต้านแบคทีเรียเหล่านี้

นักวิจัยได้ศึกษาชุดของโมเลกุลที่รายงานก่อนหน้านี้เพื่อเพิ่มความไวของ Staphylococcus aureus (MRSA) ที่ดื้อต่อเมธิซิลิน ต่อยาปฏิชีวนะ และป้องกันการตอบสนอง SOS ของ MRSA MRSA เป็นแบคทีเรียชนิดหนึ่งที่มักอาศัยอยู่บนผิวหนังโดยไม่เป็นอันตราย แต่หากเข้าไปในร่างกายก็อาจทำให้เกิดการติดเชื้อร้ายแรงจนต้องรักษาด้วยยาปฏิชีวนะทันที MRSA สามารถต้านทานยาปฏิชีวนะเบต้าแลคตัมทุกชนิด เช่น เพนิซิลลินและเซฟาโลสปอริน

นักวิจัยได้ปรับเปลี่ยนโครงสร้างของส่วนต่างๆ ของโมเลกุลและทดสอบผลต่อ MRSA ร่วมกับ ciprofloxacin ซึ่งเป็นยาปฏิชีวนะกลุ่ม fluoroquinolone สิ่งนี้ทำให้สามารถระบุโมเลกุลตัวยับยั้งการตอบสนอง SOS ที่มีศักยภาพมากที่สุดที่เรียกว่า OXF-077 เมื่อใช้ร่วมกับยาปฏิชีวนะหลายชนิดจากประเภทต่างๆ OXF-077 ทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการป้องกันการเติบโตของแบคทีเรีย MRSA ที่มองเห็นได้

ในการค้นพบที่สำคัญ ทีมงานได้ทดสอบความไวของแบคทีเรียที่รักษาด้วย ciprofloxacin เป็นเวลาหลายวัน เพื่อตรวจสอบว่าความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะเกิดขึ้นได้เร็วเพียงใดไม่ว่าจะมี OXF-077 หรือไม่ก็ตาม พวกเขาพบว่าการเกิดขึ้นของการดื้อยา ciprofloxacin ถูกยับยั้งอย่างมีนัยสำคัญในแบคทีเรียที่รักษาด้วย OXF-077 เมื่อเทียบกับแบคทีเรียที่ไม่ได้รับการรักษาด้วย OXF-077 นี่เป็นการศึกษาครั้งแรกที่แสดงให้เห็นว่าสารยับยั้งการตอบสนอง SOS สามารถระงับวิวัฒนาการของการดื้อยาปฏิชีวนะในแบคทีเรียได้ นอกจากนี้ ในการรักษาแบคทีเรียที่ดื้อยาซิโปรฟลอกซาซินก่อนหน้านี้ OXF-077 ช่วยคืนความไวต่อยาปฏิชีวนะให้เท่ากับระดับแบคทีเรียที่ไม่มีการดื้อยา

ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า OXF-077 เป็นโมเลกุลเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับการศึกษาเพิ่มเติมถึงผลกระทบของการยับยั้งการตอบสนอง SOS ในแบคทีเรียและสำหรับการรักษาโรคติดเชื้อที่ดื้อยาปฏิชีวนะ จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อทดสอบความเหมาะสมของโมเลกุลเหล่านี้สำหรับการใช้งานนอกห้องปฏิบัติการ และจะเป็นส่วนหนึ่งของการทำงานอย่างต่อเนื่องระหว่าง IOI และภาควิชาเภสัชวิทยาของอ็อกซ์ฟอร์ด เพื่อพัฒนาโมเลกุลใหม่เพื่อชะลอและ/หรือย้อนกลับการพัฒนาของการดื้อยาปฏิชีวนะ