Antibiotiko paglaban: Ang mga mananaliksik "Train Cells" upang tapusin ang nakamamatay na krisis

Ang mga superbay na may droga ay nagbanta sa kalusugan ng tao sa mga dekada. Ang sitwasyon ay lumala dahil sa kakulangan ng mga bagong antibiotics. Ngunit paano kung binago namin ang layunin ng paggamot sa kanila, at sinanay ang aming mga cell upang patayin ang mga invaders sa halip na umasa sa antibiotics upang gawin ang maruming gawain? Ang bagong diskarte na ito, na tinatawag na host-target na pagtatanggol, ay maaaring makatulong upang malutas ang problema sa paglaban sa antibyotiko.

Ang paglaban sa antibyotiko ay isang lumalaking pag-aalala para sa pandaigdigang kalusugan. Ang isang kamakailang ulat na kinomisyon ng gubyernong Britanya ay nagpapakita na bawat taon sa buong mundo na may 700,000 katao ang namatay dahil sa mga impeksyon na dulot ng mga bakterya na lumalaban sa droga. Ang ulat ay nagbabala din na, nang walang pagkilos, ang bilang ng mga namatay ay maaaring tumaas sa 10 milyon sa buong mundo at nagkakahalaga ng US $ 80 trilyon sa pandaigdigang ekonomiya.

Tingnan din ang: Antibiotic-Resistant Bakterya Maaaring Tumigil Sa Sinaunang Irish Folk Remedy

Ang paglaban sa droga ay isang malubhang problema sa Estados Unidos, masyadong. Mahigit sa 23,000 katao ang namamatay sa bawat taon dahil sa maraming pathogens na lumalaban sa multidrug at nagkakahalaga ng $ 55 bilyon bawat taon. Ang mga pangunahing may kinalaman sa pagbabanta sa US ay ang methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), carbapenem-resistant Enterobacteriaceae (CRE), at Clostridium difficile.

Ang kakulangan ng mga bagong gamot na antibacterial sa pag-unlad upang harapin ang lumalaking banta ay isang nakakagambalang kalakaran. Ang isang pathogen na lumalaban sa isang gamot na nakalaan upang gamutin ang mga impeksyon kapag nabigo ang lahat ng iba ay isang partikular na alalahanin. Ito ang kaso ng carbapenem-resistant pathogens.

Ang pagtanggi sa mga antibacterial na gamot na isinama sa paglitaw ng mga pathogens laban sa droga ay nangangailangan ng mga alternatibong pamamaraan.

Sa Malay Haldar's lab, kasama ang iba pang mga proyekto, ang aking mga kasamahan at ako ay nag-aaral kung paano ang mga kadahilanan sa isang host ng hayop ay may tungkulin bilang tugon sa mga impeksiyon. Upang subukan ang diskarte, ginagawa namin ang gawaing ito gamit ang isang mouse model of infections. Ang aming pakay ay upang makahanap ng mga nobela ng mga nobela o mga salik ng host na maaaring ma-target upang mapalakas ang immune response ng isang indibidwal na sapat na mataas upang patayin ang nakakasakit na microbes. Ang host factor na sinisiyasat namin ay tinatawag na Spi-C, isang gene na matatagpuan sa bawat selula ng katawan ng tao.

Pagta-target sa mga Kadahilanan ng Host

Ang aking interes sa mga salik ng host ay lumitaw sa panahon ng aking pag-aaral sa graduate. Habang nagtatrabaho sa aking Ph.D. proyektong pananaliksik, natutunan ko na ang mga salik ng host, iba't ibang mga katangian na tunay sa mga tao, ay may mahalagang papel sa mga impeksiyong bacterial. Pinasigla ako nito na siyasatin kung paano lumalaban ang bakuna laban sa immune system ng host.

Ang mga bagong pananaw sa pagtatanggol ng host laban sa mga pathogens ay humantong sa mga mananaliksik upang galugarin ang isang bagong diskarte na tinatawag na host-directed therapy (HDT), isang kamakailang ideya na nasa loob lamang ng halos isang dekada.

Ang layunin ng HDT ay upang mapahusay at palakasin ang immune response ng host upang patayin ang mga pathogens, sa halip na ganap na umasa lamang sa mga antibacterial na gamot. Sa pamamagitan ng pag-target sa mga salik ng host pati na rin ang paghahatid ng antibiyotiko paggamot, HDTs maghatid ng isang double whammy.

Ang katawan ay natural na tumutugon sa mga impeksiyon na may pamamaga, isang proseso kung saan ang mga tiyak na populasyon ng mga immune cell na atake at pumatay ng mga invading bakterya sa pamamagitan ng alinman sa pagkain sa kanila o zapping ang mga ito sa mga armas protina. Gayunpaman, pinipigilan ng hindi nakontrol na pamamaga ang produksyon ng mga protina na maaaring maging sanhi ng kabiguan ng multi-organ at maaari ring patayin ang host. Samakatuwid, ang pagkontrol sa pamamaga ay napakahalaga upang labanan ang mga pathogens gayundin ang protektahan ang katawan mula sa hyperinflammation.

Kasama sa HDTs ang isang suite ng paggamot na nagpapalakas ng tugon ng host sa mga pathogens at pinoprotektahan din ang host mula sa pinagrabe na immune response. Ang HDTs ay kinabibilangan ng cellular therapy, kung saan ang isang partikular na populasyon ng mga cell sa utak ng buto ay injected sa host katawan upang maiwasan ang labis na immune tugon at pinsala sa tissue. Ang isa pang HDT ay nagsasangkot ng mga karaniwang ginagamit na gamot para sa mga sakit na di-medikal. Halimbawa, ang Statins at ibuprofen ay nagpapalma sa tugon ng host sa mga impeksiyon. Biologics, ang kumplikadong molecule drugs na ginawa ng recombinant DNA technology, gawin din ito sa pamamagitan ng neutralizing maliit na laki ng protina at pagbawas ng pinsala sa tissue. Ang mga produkto ng nutrisyon, tulad ng bitamina D3, ay ipinapakita din upang maging sanhi ng immune cells ng host upang ilabas ang mga antibacterial na sangkap na nagpapabuti sa pagpatay ng pathogen.

Ang mga HDTs kasabay ng mga antibacterial na gamot ay nagpapakita ng malaking pangako sa pagpapagamot sa iba't ibang mga multidrug-resistant pathogens, lalung-lalo na laban Mycobacterium tuberculosis, ang pathogen na nagdudulot ng tuberculosis, isa sa mga nangungunang 10 dahilan ng kamatayan sa buong mundo.

Pag-ayos ng Pag-aalaga para sa Mga Impeksyon

Sa huling dekada, ang mga mananaliksik ay gumawa ng magkano ang pag-unlad sa pananaliksik sa pananaliksik ng host, na humahantong sa mga bagong therapeutic na estratehiya.

Ang isa sa mga ito ay personalized na gamot, kung saan ang genomic blueprint ay maaaring matukoy ang mga natatanging susceptibilities ng isang indibidwal sa mga sakit at pumili ng naaangkop na mga therapy.

Ang konsepto na ito ay inilalapat sa mga di-pangkaraniwang sakit tulad ng kanser. Gayunpaman, ang paggamit ng konsepto sa nakakahawang sakit ay napakahalaga. Gayunpaman, ang namimigay na gamot ay nagdudulot sa atin na mag-isip-isip kung bakit ang ilang indibidwal ay mas madaling kapitan ng impeksyon kaysa sa iba. Ang aking mga kasamahan at ako ay naniniwala na ang gayong mga pagkakaiba ay maaaring sanhi ng banayad na mga pagkakaiba sa DNA ng mga host factor genes. Sa pamamagitan ng pagkonekta sa mga pagkakaiba na ito, na tinatawag na polymorphisms, sa antas ng mga indibidwal na kahinaan sa mga impeksiyon, umaasa kami na ang aming pananaliksik ay makakatulong sa katumpakan na gamot ng mga impeksiyong bacterial.

Ang aming Quest para sa Novel Host Factor

Ang aking mga kasamahan sa lab na Haldar at ako ay nagsasaliksik sa papel na ginagampanan ng Spi-C sa bacterial infection. Ang spi-C ay mahalaga para sa pagpapaunlad ng isang tiyak na uri ng populasyon ng mga selula sa pali na nag-uugnay sa imbakan ng bakal sa katawan. Ang bakal ay mahalaga para sa transporting oxygen sa mga pulang selula ng dugo.

Ngunit, sa panahon ng mga impeksyon, nangangailangan din ng bakterya ang bakal. Kailangan nila ito para sa paglago, at nakikipagkumpitensya sila sa host upang makuha ito. Kaya, kung maaari nating baguhin ang aktibidad ng gene sa Spi-C, maaari nating iwaksi ang mga bakterya ng mahahalagang nutrient na ito at sa gayon ihinto ang mga impeksiyon nang hindi sinasaktan ang host.

Sa isang kamakailang papel, inuulat natin ang epekto ng bakal sa mga selyong pang-host at ang mga pakikipag-ugnayan nito sa mga salik ng host sa presensya o kawalan ng mga impeksiyon.

Sa mga daga, sinubukan namin ang papel na ginagampanan ng host factor, Spi-C, bilang isang paraan upang ipagtanggol ang host. Sa pag-aaral na ito, nag-inject kami ng kemikal na isang bahagi ng bakterya sa mga daga. Nais naming ma-trigger ang mga pagbabago na nangyari sa hayop sa panahon ng isang tunay na impeksyon sa bacterial.

Tingnan din ang: "Mga Bacteria ng Nightmare": Ano ang Dapat Mong Malaman Tungkol sa Antibiotic-Resistant na mga Mikrobyo

Ipinakita ng aming paunang mga resulta na ang host factor ay aktibo sa iba't ibang organo ng mga daga na ginagamot sa kemikal. Naniniwala kami na ang activation na ito ay may papel sa pagtatanggol ng host. At, sa katunayan, natagpuan namin na ang pagkawala ng aktibidad ng Spi-C ay nadagdagan ang paglabas ng mga maliliit na sine na protina na nagpapadali sa pagtatanggol ng host laban sa mga pathogen kumpara sa mga cell na may normal na aktibidad ng Spi-C. Naniniwala kami na ang pagbabagong ito sa mga maliit na sized na protina ay maaaring maprotektahan ang host mula sa hyperinflammation bilang tugon sa impeksiyon.

Naniniwala kami na ang paglilipat ng aming pag-iisip mula sa pathogen-targeted therapy sa host-direktang therapy usher sa isang bagong paraan ng katumpakan gamot, na maaaring makatulong upang tapusin ang krisis sa paglaban ng gamot.

Ang artikulong ito ay orihinal na inilathala sa The Conversation ni Zahidul Alam. Basahin ang orihinal na artikulo.