Para ilmuwan telah menciptakan keluarga polimer baru yang mampu membunuh bakteri tanpa menyebabkan resistensi antibiotik dan terobosan ini merupakan sebuah langkah besar dalam memerangi bakteri super seperti E coli dan MRSA.
Para ilmuwan telah menciptakan keluarga polimer baru yang mampu membunuh bakteri tanpa menyebabkan resistensi antibiotik dan terobosan ini merupakan sebuah langkah besar dalam memerangi bakteri super seperti E coli dan MRSA.
Bakteri yang kebal antibiotik telah menjadi ancaman yang berkembang pesat terhadap kesehatan masyarakat. Setiap tahunnya, penyakit ini menyebabkan lebih dari 2,8 juta infeksi, menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit AS (CDC). Tanpa antibiotik baru, bahkan cedera dan infeksi biasa pun berpotensi mematikan.
Namun para ilmuwan kini telah selangkah lebih dekat untuk menghilangkan ancaman tersebut, berkat kolaborasi yang dipimpin Texas A&M University yang telah mengembangkan keluarga polimer baru yang mampu membunuh bakteri tanpa menyebabkan resistensi antibiotik dengan mengganggu membran mikroorganisme tersebut.
"Polimer baru yang kami sintesa dapat membantu melawan resistensi antibiotik di masa depan dengan menyediakan molekul antibakteri yang bekerja melalui mekanisme yang membuat bakteri tidak mengembangkan resistensi," kata Dr Quentin Michaudel, asisten profesor di Departemen Kimia dan peneliti utama dalam studi tersebut, yang diterbitkan di jurnal ilmiah Prosiding National Academy of Sciences (PNAS) edisi 11 Desember lalu seperti dikutip dari laman sciencedaily.com.
Bekerja pada antarmuka kimia organik dan ilmu polimer, Laboratorium Michaudel mampu mensintesis polimer baru dengan merancang secara cermat molekul bermuatan positif yang dapat disusun berkali-kali untuk membentuk molekul besar yang terbuat dari motif bermuatan berulang yang sama menggunakan bahan katalis yang dipilih dengan cermat yang disebut AquaMet.
Menurut Michaudel, katalis tersebut terbukti penting mengingat katalis tersebut harus tahan terhadap konsentrasi muatan yang tinggi dan juga larut dalam air, sebuah fitur yang ia gambarkan sebagai hal yang tidak biasa untuk jenis proses ini.
Setelah mencapai kesuksesan, Lab Michaudel menguji polimernya terhadap dua jenis utama bakteri yang kebal antibiotik yaitu E coli dan Staphylococcus aureus (MRSA) dengan menjalin kerja sama dengan tim Dr Jessica Schiffman dari Universitas Massachusetts Amherst.
Uji Toksisitas
Sambil menunggu hasil tersebut, para peneliti juga menguji toksisitas polimernya terhadap sel darah merah manusia.
"Masalah umum dengan polimer antibakteri adalah kurangnya selektivitas antara bakteri dan sel manusia ketika menargetkan membran sel," jelas Michaudel. "Kuncinya adalah mencapai keseimbangan yang tepat antara menghambat pertumbuhan bakteri secara efektif dan membunuh beberapa jenis sel tanpa pandang bulu."
Michaudel memuji sifat multidisiplin dari inovasi ilmiah dan kemurahan hati para peneliti yang berdedikasi di seluruh kampus Texas A&M University sebagai faktor keberhasilan timnya dalam menentukan katalis yang sempurna untuk perakitan molekul mereka.
"Proyek ini dibuat selama beberapa tahun dan tidak akan mungkin terwujud tanpa bantuan beberapa kelompok, selain kolaborator kami di Universitas Massachusetts Amherst," kata Michaudel.
"Misalnya, kami harus mengirimkan beberapa sampel ke Lab Letteri di Universitas Virginia untuk menentukan panjang polimer kami, yang memerlukan penggunaan instrumen yang hanya dimiliki oleh sedikit laboratorium di negara ini. Kami juga sangat berterima kasih kepada (kandidat Ph.D biokimia) Nathan Williams dan Dr Jean-Philippe Pellois di Texas A&M, yang memberikan keahlian mereka dalam penilaian toksisitas terhadap sel darah merah," tutur dia.
Michaudel mengatakan tim sekarang akan fokus pada peningkatan aktivitas polimer terhadap bakteri, khususnya selektivitas mereka terhadap sel bakteri versus sel manusia, sebelum beralih ke pengujian in vivo.
"Kami sedang dalam proses mensintesis berbagai analog dengan tujuan menarik tersebut," kata dia.
Makalah tim, yang ditampilkan oleh penulis utama yang merupakan anggota Michaudel Lab dan Ph.D kimia Texas A&M, Dr Sarah Hancock, kini dapat dilihat secara online beserta gambar dan keterangan terkait.
Kontributor utama lainnya dari Lab Michaudel adalah mahasiswa pascasarjana kimia An Tran, sarjana pascadoktoral Dr Arunava Maity, dan mantan sarjana pascadoktoral Dr Nattawut Yuntawattana, yang kini menjadi asisten profesor ilmu material di Universitas Kasetsart di Thailand.
Penelitian ini didanai terutama oleh National Institutes of Health Maximizing Investigators' Research Award (MIRA) milik Michaudel melalui National Institute of General Medical Sciences.
Berasal dari La Rochelle, Prancis, Michaudel bergabung dengan Fakultas Kimia A&M Texas pada tahun 2018 dan memegang jabatan bersama di Departemen Sains dan Teknik Material. I-1
