Penemuan antibiotik di jurang

Anonim

Menggabungkan inovasi biologi sintetis dengan pengambilan sampel lingkungan robotik, tim peneliti Universitas Bristol bepergian ke beberapa lingkungan paling 'ekstrim' di Bumi, termasuk kedalaman Atlantik 4, 5 km, untuk menemukan prospek baru yang dapat membantu dalam pertarungan global. terhadap resistensi antimikroba.

Perkembangan antibiotik dianggap oleh banyak orang sebagai kemajuan medis terbesar dalam sejarah manusia. Baru-baru ini, bagaimanapun, munculnya resistensi antimikroba (AMR) sebagai ancaman global terhadap kesehatan dan kesejahteraan kita telah menjadi fokus yang tajam kebutuhan mendesak untuk penemuan dan pengembangan antibiotik baru yang mampu mengatasi ancaman yang akan datang dari AMR.

Secara historis, mayoritas antibiotik yang bermanfaat secara klinis telah didasarkan pada molekul yang diisolasi dari sumber alami. Bahkan saat ini sekitar 70 persen dari semua antibiotik yang diresepkan berasal dari apa yang disebut 'produk alami'; senyawa kimia yang diproduksi oleh mikroorganisme atau tanaman untuk memungkinkan kelangsungan hidup mereka di ceruk lingkungan yang mereka huni. Meskipun penemuan obat alami produk adalah andalan industri farmasi di pertengahan abad ke-20, munculnya pendekatan berbasis struktur dan kimia kombinatorial pada tahun 1980 dan 90-an, menyebabkan industri bermigrasi menjauh dari pendekatan ini. Sekarang, sekitar 20 tahun kemudian, ilmu biologi sintetis yang muncul memungkinkan para peneliti untuk dengan cepat menemukan dan mengoptimalkan produk alami untuk digunakan sebagai obat antibiotik, yang menghasilkan kemakmuran dalam bidang penelitian yang penting ini.

Didanai oleh BrisSynBio, Dr Paul Race dan rekan-rekannya di University of Bristol menggabungkan inovasi biologi sintetis dengan pengambilan sampel lingkungan robot untuk mencoba membuka blokir penemuan antibiotik. Untuk menemukan produk alami baru dan menarik, tempat terbaik untuk dilihat adalah mikroorganisme yang telah terpapar dengan tekanan evolusi yang mengharuskan diperolehnya inovasi metabolik yang tidak biasa.

Lautan dalam adalah salah satu lingkungan paling 'ekstrim' di Bumi, dan mikroorganisme yang hidup di sana dianggap sebagai sumber yang sangat baik dari produk alami baru. Menggunakan kendaraan yang dioperasikan dari jarak jauh, dikerahkan dari kapal penelitian James Cook, tim tersebut telah memulihkan sampel lingkungan dari wilayah laut samudera Atlantik yang belum dijelajahi sebelumnya di kedalaman> 4, 5 km.

Setelah pemulihan sampel, bakteri yang ada dalam sampel ini ditanam di laboratorium dan kapasitas mereka untuk menghasilkan produk alami baru dengan aktivitas antimikroba ditentukan. Proyek ini baru berjalan selama 18 bulan tetapi tim telah mengisolasi> 1.000 mikroorganisme yang sebelumnya tidak berkarakter, dan enam produk baru berbasis antibiotik alami. Program penemuan laut ini sekarang sedang dielaborasi melalui kolaborasi dengan peneliti lain di Bristol dan di tempat lain untuk memasukkan mikroorganisme pulih dari Antartika dan dari tanah gurun.

Dalam pekerjaan terkait, para peneliti menggunakan teknik molekuler, genetika dan kimia untuk memanipulasi mesin seluler yang bertanggung jawab untuk biosintesis produk alami antimikroba dari bakteri laut. Bangunan pada pekerjaan sebelumnya menyelidiki produk alami abyssomicin C, dari bakteri V. maris, yang pertama kali diisolasi dari lapisan Laut Pasifik, mereka menghasilkan versi yang dioptimalkan secara fungsional dari molekul ini yang lebih sesuai untuk digunakan sebagai antibiotik pada hewan dan manusia.

menu
menu