Tubuh manusia menghasilkan banyak peptida yang membantu sistem kekebalan melawan serangan dari patogen. Dan ternyata, ada kandidat untuk peran obat antimikroba yang kuat di antara mereka.
Dalam penelitian baru, para peneliti di Massachusetts Institute of Technology, bersama dengan rekan-rekan Italia, mencari senyawa yang dapat menjadi dasar untuk generasi baru antibiotik yang akan mengalahkan bakteri super. Ingatlah bahwa banyak obat yang ada kehilangan kekuatannya: mikroorganisme telah mengembangkan resistansi terhadap sebagian besar obat tersebut.
Pekerjaan sebelumnya menunjukkan bahwa mencari senjata baru layak untuk melihat alam. Senyawa efektif telah ditemukan, misalnya, dalam susu platipus, di kelenjar ular derik, dan di tembakau.
Tetapi tidak hanya organisme hewan dan tumbuhan yang dapat mengusir serangan sejumlah besar bakteri patogen. Tubuh manusia juga terus-menerus diserang patogen, dan tidak mengherankan jika "rumah" ini telah mengembangkan sistem pertahanannya sendiri terhadap ancaman.
Spesialis telah fokus pada saluran pencernaan, karena komposisi bakterinya paling beragam dan banyak. Tim mencari senyawa yang terlibat dalam mekanisme pertahanan. Paling sering, peran ini diasumsikan oleh enzim dan peptida pencernaan. Meskipun banyak di antaranya tidak cukup kuat untuk digunakan sebagai antibiotik, namun dapat memberikan petunjuk kepada peneliti dan menunjukkan "penyesuaian" apa yang diperlukan untuk obat baru.
“Peptida ini benar-benar merupakan templat yang bagus untuk rekayasa. Idenya adalah menggunakan biologi sintetik dan memodifikasinya lebih jauh, untuk membuatnya lebih kuat,”jelas salah satu penulis terkemuka dari karya baru tersebut, Cesar de la Fuente-Nunez (Cesar de la Fuente-Nunez).
Bersama rekan-rekannya, dia menemukan hampir dua ribu senyawa yang menjanjikan. Kemudian mereka diuji menggunakan algoritma khusus yang mengungkapkan kemiripan dengan peptida antimikroba yang sudah diketahui.
“Ini adalah metode data mining yang memudahkan untuk menemukan peptida yang belum pernah dipelajari sebelumnya. Kami memiliki model yang kami tahu terkait dengan peptida antimikroba klasik, dan mesin pencari menemukan sampel melalui database yang serupa dengan yang membunuh bakteri,”kata peneliti.
Video promosi:
Program ini membantu memilih 800 peptida yang cocok, dan para ahli sudah bertaruh pada salah satunya. Senyawa ini disebut pepsinogen. Ini diproduksi di perut dan terlibat dalam pencernaan makanan.
Beberapa fragmen peptida ini, yang merupakan produk sampingan dari proses pencernaan, telah diberi label oleh algoritme sebagai "berpotensi antimikroba." Fungsi mereka belum pernah dipelajari sebelumnya, jadi para ahli memiliki arah baru untuk dikerjakan.
Untuk menguji seberapa kuat fragmen pepsinogen yang ditunjukkan ini, para peneliti menjalankan tes laboratorium dalam cawan petri. Mereka menggunakan beberapa patogen "beragam" - Salmonella, E. coli dan Pseudomonas aeruginosa.
Ternyata peptida efektif menghancurkan bakteri ini tidak hanya di lingkungan asam (seperti di perut), tetapi juga pada tingkat keasaman netral.
Tes pada tikus juga menunjukkan bahwa fragmen pepsinogen mampu membunuh infeksi kulit yang disebabkan oleh Pseudomonas aeruginosa.
Pada tahap pekerjaan selanjutnya, para ilmuwan harus mencari tahu mekanisme kerja peptida dan menemukan cara untuk membuatnya lebih kuat. Selain itu, mereka akan terus memeriksa koneksi lain yang dipilih oleh algoritme.
Sebuah artikel ilmiah tentang hasil pekerjaan saat ini diterbitkan di ACS Synthetic Biology.
Yulia Vorobyova
