Dalam tujuh dekade terakhir, antibiotik dan jenis antimikroba lain digunakan secara berlebihan untuk mengobati penyakit infeksi. Meskipun antibiotik adalah obat penyelamat, namun lebih dari 50% justru diresepkan secara tidak tepat, misalnya pada dosis (maupun durasi) obat. Hal ini menyebabkan peningkatan resistensi mikroorganisme penyebab penyakit terhadap antimikroba (antimicrobial resistance/AMR) sehingga pengobatan menjadi tidak efektif.

Setiap tahun, 480.000 orang di seluruh dunia mengalami resistensi obat tuberkulosis. kasus AMR juga terpantau meningkat pada pasien pengidap HIV dan malaria. Infeksi dengan resistensi pengobatan menjadi tantangan besar untuk ditangani dan juga mahal. Jika AMR tidak ditangani dengan cepat dan efektif, “penyakit yang berkepanjangan, disabilitas dan kematian” akan mengintai, pungkas World Health Organisation (WHO).

Jawabannya tersimpan pada genom

Pada studi terbaru yang diterbitkan oleh Nature Communications, ditemukan bahwa bakteri memiliki banyak cara untuk melindungi diri dari antibiotik.

Menurut peneliti dari Institut Mikrobiologi dan Infeksi, Universitas Birmingham, protein khusus dalam gen yang disebut multiple antibiotic resistance (mar) mampu melindungi bakteri dari antibiotik dengan cara berpindah ke gen lain. Meskipun kehadiran gen ini sudah sejak lama diketahui, namun mekanisme kerjanya masih menjadi misteri. 

Escherichia coli. Photo credit: Rocky Mountain Laboratories,NIAID, NIH /Phys.org
Escherichia coli. Photo credit: Rocky Mountain Laboratories,NIAID, NIH /Phys.org

Untuk mencari fungsi sebenarnya gen ini, dilakukan teknik pengambilan seluruh rangkaian genom untuk menemukan pembentukan DNA (deoxyribonucleic acid) lengkap sebuah organisme – mikroorganisme yang diuji coba adalah Escherichia coli – untuk menemukan mekanisme pertahanan bakteri tersebut. Hal ini merupakan proses yang rumit karena gen AMR ini hanya berkisar 1% di dalam rangkaian genom. Namun, tim ini mampu mengidentifikasi gen ini dengan teknik mutakhir yang disebut chromatin immunoprecipitation. 

Kemudian gen tersebut diperiksa dalam banyak penelitian, dengan teknik manipulasi genetik bakteri. Setelah itu antimikroba berbeda diuji untuk mengetahui “titik utama” yang resisten terhadap antibiotik. Ditemukan bahwa bakteri tersebut memiliki modifikasi resisten terhadap dua kelas antibiotik yakni tetrasiklin dan kuinolon.

Perlunya pemahaman mendalam mengenai mekanisme resistensi obat

Penemuan menarik lainnya adalah proses modifikasi membran luar sel, bukan mutasi, yang dilakukan oleh bakteri untuk mencegah antibiotik “menyerang” mereka. Selanjutnya ditemukan bahwa bakteri mampu melindungi DNA-nya dengan mengaktivasi “mesin molekuler untuk perbaikan DNA yang rusak”.  

“Kami menemukan dua mekanisme tak terduga yang digunakan bakteri dalam melindungi diri dari antibiotik. Pertama bakteri tersebut melindungi DNA dari efek fluorokuinolon yang merusak dan yang kedua mencegah doksisiklin masuk ke dalam sel bakteri,” jelas peneliti senior David Grainger, seorang professor mikrobiologi molekuler di Universitas Birmingham.

Kepala penelitian ini, Dr Prateek Sharma, menggarisbawahi hal yang disebut mekanisme resistensi dapat ditemukan pada berbagai jenis bakteri.

“Penelitian kami dapat menghasilkan penemuan molekul yang dapat dikembangkan menjadi obat baru yang dapat mengobati infeksi bakteri,” imbuhnya.

Grainger berharap penelitian lebih lanjut diadakan khususnya pada protein yang disebut “multiple antibiotic resistance activator” untuk mendapatkan titik terang mengenai mekanisme pertahanan yang digunakan bakteri melawan antibiotik. Pengembangan jenis antibiotik yang dapat merusak sistem pertahanan bakteri, sebagai contoh, dapat sangat berguna untuk menangani AMR di kemudian hari. MIMS

Bacaan lain:
Semakin memburuknya kasus resistensi antibiotik di Indonesia
Istirahat dan berhenti meminta antibiotik, saran ahli kesehatan
E.coli resisten antibiotik pertama kali ditemukan di Amerika

Sumber:
https://theconversation.com/bacterias-secret-weapons-in-defeating-antibiotics-discovered-87272
https://www.medicalnewstoday.com/articles/320070.php
https://phys.org/news/2017-11-mechanisms-bacteria-antibiotics.html
https://www.cdc.gov/drugresistance/about.html 
http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs194/en/DISCUSS IN COMMU