Resistensi antibiotik adalah a permasalahan kesehatan masyarakat yang semakin meningkat di seluruh dunia. Ketika bakteri suka Escherichia coli Tidak lagi merespons antibiotik, infeksi menjadi lebih sulit diobati.
Untuk mengembangkan yang baru antibiotikpeneliti Mereka biasanya mengidentifikasi gen yang membuat bakteri menjadi kebal. Melalui eksperimen laboratorium, mereka mengamati bagaimana bakteri merespons antibiotik yang berbeda dan mencari mutasi pada susunan genetik dari strain resisten yang memungkinkan mereka untuk bertahan hidup.
Meskipun efektif, metode ini dapat memakan waktu dan mungkin tidak selalu Dapatkan gambaran lengkap tentang bagaimana bakteri menjadi resisten. Misalnya, perubahan fungsi gen yang tidak melibatkan mutasi masih dapat mempengaruhi resistensi. Bakteri juga dapat bertukar gen resistensi satu sama lain, yang mungkin tidak terdeteksi jika Anda hanya fokus pada mutasi dalam satu strain.
rekan-rekan saya saya juga mengembangkan pendekatan baru mengenali Escherichia coli gen resistensi melalui model komputer, yang memungkinkan kita merancang senyawa baru yang dapat memblokir gen tersebut dan membuat pengobatan yang ada menjadi lebih efektif.
Mengidentifikasi resistensi
Untuk memprediksi gen mana yang berkontribusi terhadap resistensi, kami menganalisis beberapa genom Escherichia coli berusaha untuk mengidentifikasi pola dan penanda genetik berhubungan dengan resistensi. Lalu kita gunakan algoritma pembelajaran mesin dilatih berdasarkan data yang ada untuk menyoroti gen baru atau mutasi yang dimiliki oleh strain resisten yang dapat berkontribusi terhadap resistensi.
Setelah mengidentifikasi gen resistensi, inhibitor yang dirancang yang secara khusus menyerang dan memblokir protein yang dihasilkan oleh gen-gen ini. Dengan menganalisis struktur protein yang dikodekan oleh gen-gen ini, kami dapat mengoptimalkan inhibitor kami untuk berikatan kuat dengan protein spesifik ini.
KE mengurangi kemungkinannya Agar bakteri dapat mengembangkan resistensi terhadap inhibitor ini, kami menargetkan wilayah genom mereka yang mengkode protein penting untuk kelangsungan hidup mereka. Dengan mengganggu cara bakteri menjalankan fungsi penting, bakteri menjadi lebih sulit mengembangkan mekanisme kompensasi. Kami juga memprioritaskan senyawa yang cara kerjanya berbeda dari antibiotik yang ada untuk meminimalkan resistensi silang.
Terakhir, kami menguji seberapa efektif inhibitor kami dalam mengatasi resistensi antibiotik Escherichia coli. Kami menggunakan simulasi komputer untuk menilai seberapa kuat berbagai inhibitor berikatan dengan protein target dari waktu ke waktu. Sebuah inhibitor bernama hesperidin mampu mengikat kuat ketiga gen di dalamnya Escherichia coli terlibat dalam resistensi yang kami identifikasi, menunjukkan bahwa hal ini dapat membantu memerangi strain yang resisten terhadap antibiotik.
Ancaman global
Organisasi Kesehatan Dunia mengklasifikasikan resistensi antimikroba sebagai salah satu dari 10 ancaman terbesar terhadap kesehatan global. Pada tahun 2019, resistensi bakteri terhadap antibiotik membunuh a Diperkirakan 4,95 juta orang dunia.
Dengan menargetkan gen spesifik yang bertanggung jawab atas resistensi terhadap obat-obatan yang ada, pendekatan kami dapat mengarah pada pengobatan untuk melawan infeksi bakteri yang tidak hanya lebih efektif tetapi juga kecil kemungkinannya berkontribusi terhadap peningkatan resistensi. Hal ini juga dapat membantu peneliti mengimbangi ancaman bakteri seiring dengan perkembangannya.
Pendekatan prediktif kami dapat disesuaikan dengan strain bakteri lain, sehingga memungkinkan strategi pengobatan yang lebih personal. Di masa depan, dokter dapat menyesuaikan pengobatan antibiotik berdasarkan susunan genetik spesifik dari bakteri penyebab infeksi, sehingga dapat memberikan hasil yang lebih baik.
Ketika resistensi antibiotik terus meningkat secara global, temuan kami dapat menjadi alat penting dalam melawan ancaman ini. Pengembangan lebih lanjut diperlukan sebelum metode kami dapat digunakan di klinik. Namun dengan tetap menjadi yang terdepan dalam evolusi bakteri, inhibitor spesifik dapat membantu menjaga efektivitas antibiotik yang ada dan mengurangi penyebaran strain yang resisten.
Artikel yang telah diedit ini diterbitkan ulang dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Baca artikel asli.
