โปรตีนที่ปั๊มสารเคมีที่เป็นพิษจากจุลินทรีย์ช่วยให้จุลินทรีย์บางชนิดฟื้นคืนชีพ
แบคทีเรียที่ตายแล้วส่วนใหญ่บางครั้งสามารถฟื้นคืนชีพเป็นเซลล์ที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะได้ โปรตีนที่สูบสารเคมีที่เป็นพิษออกจาก เซลล์แบคทีเรีย E. coliสามารถซื้อเวลาสำหรับจุลินทรีย์ที่เกือบตายเพื่อต้านทานต่อยาปฏิชีวนะได้ โปรตีนที่เรียกว่า AcrAB-TolC multidrug efflux pump ทำงานได้ไม่ดีพอที่จะกำจัดยาปฏิชีวนะได้ด้วยตัวเอง นักวิจัยรายงานใน Science 24 พฤษภาคมว่า แต่มันสามารถเคลื่อนย้ายโมเลกุลของยาปฏิชีวนะออกจากเซลล์แบคทีเรียได้มากพอที่จะทำให้เกิดการผลิตโปรตีนต้านทานที่แท้จริง
แบคทีเรียมักจะสลับ DNA รวมถึงยีนที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะบางชนิด นักวิทยาศาสตร์ทราบมานานหลายทศวรรษแล้วว่ายีนที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะมักถูกส่งต่อไปยัง DNA วงเล็กๆ ที่เรียกว่าพลาสมิด แบคทีเรียสองชนิดที่สัมผัสกันสามารถส่งพลาสมิดเหล่านี้จากเซลล์ที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะไปยังเซลล์ที่บอบบางได้ แต่นั่นเป็นความคิดที่จะเกิดขึ้นเมื่อยาปฏิชีวนะไม่ได้อยู่ใกล้เพื่อฆ่าเซลล์ที่บอบบาง
ภูมิปัญญาทั่วไปถือได้ว่าการรักษาแบคทีเรียด้วยยาปฏิชีวนะควรหยุดแบคทีเรียในการแลกเปลี่ยนยีนที่ต่อต้านยาปฏิชีวนะ Kim Lewis นักจุลชีววิทยาจาก Northeastern University ในบอสตันไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษากล่าว อย่างน้อย “เมื่อวาน นั่นคือสิ่งที่ฉันจะบอกคุณ” เขากล่าว “วันนี้เมื่ออ่านบทความนี้แล้ว ฉันต้องเปลี่ยนทัศนคติ”
Christian Lesterlin นักพันธุศาสตร์จากแบคทีเรียแห่ง CNRS-INSERM จากมหาวิทยาลัย Lyon ในฝรั่งเศส และเพื่อนร่วมงานต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมว่าแบคทีเรียสามารถถ่ายทอดการดื้อยาปฏิชีวนะให้กันและกันได้อย่างไร นักวิจัยได้ดัดแปลงพันธุกรรมE. coliเพื่อสร้างโปรตีนเรืองแสงที่ช่วยให้ทีมดูภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบเรียลไทม์ เนื่องจากแบคทีเรียเปลี่ยนพลาสมิดและสร้างโปรตีนที่ต้านทานต่อยาปฏิชีวนะ
การแลกเปลี่ยนเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว
ภายในสามชั่วโมง E. coli ที่มี ความอ่อนไหวประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์สามารถดื้อต่อยาปฏิชีวนะ tetracycline ทีมของ Lesterlin ค้นพบ เมื่อเติมเตตราไซคลินลงในแบคทีเรีย ประมาณหนึ่งในสามของจุลินทรีย์ที่ยังคงมีความไวต่อยาเตตราไซคลินก็ต้านทานต่อเตตราไซคลินได้เช่นกัน “นั่นเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจมาก” เลสเตอร์ลินกล่าว
เมื่อแบคทีเรียได้รับ DNA พลาสมิดแล้ว พวกเขายังต้องเปิดยีนต้านทานและผลิตโปรตีนที่ต่อสู้กับยาปฏิชีวนะในที่สุด ในกรณีนี้คือโปรตีนที่เรียกว่า TetA ซึ่งจะปั๊มเตตราไซคลินออกจากแบคทีเรีย Tetracycline สกัดกั้นการผลิตโปรตีน ดังนั้นเมื่อยาอยู่ใกล้ แบคทีเรียที่ยังไม่ได้สร้าง TetA จะเกือบตายและไม่ควรใช้ประโยชน์จากยีนต้านทานที่ได้รับใหม่ Lewis กล่าว
นักวิจัยพบว่าแบคทีเรียที่ตายแล้วส่วนใหญ่ยังมีชีวิตอยู่เล็กน้อยด้วยปั๊มโปรตีน multidrug – อย่างน้อยก็เพียงพอแล้วที่บางครั้งจะสามารถดึงโปรตีน TetA บางส่วนออกซึ่งจะส่งออกยาปฏิชีวนะทั้งหมดและทำให้จุลินทรีย์กลับคืนสู่ชีวิตได้ในที่สุด
ปั๊มยาหลายชนิดยังช่วยให้แบคทีเรียมีชีวิตอยู่ได้นานพอที่จะพัฒนาความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะอื่นๆ การปิดหรือถอดปั๊มนั้นจะหยุดแบคทีเรียไม่ให้เกิดการดื้อยา ยาที่ปิดการใช้งานโปรตีนปั๊มอาจสามารถหยุดการแพร่กระจายของการดื้อยาปฏิชีวนะผ่านพลาสมิดได้ แต่ยังไม่มียาดังกล่าวที่ปลอดภัยในมนุษย์ Lesterlin กล่าว
“ไม่มีข่าวดีสำหรับความผาสุกของมนุษย์” ในการศึกษานี้ เขากล่าว ถึงกระนั้น “จะดีกว่าถ้ารู้จักศัตรูของคุณและอาวุธประเภทใด”
หลังจากช่วงเวลาสองสัปดาห์นั้น สเติร์นและเพื่อนร่วมงานของเธอไม่เห็นกรณีการพัฒนาของตัวแปรจากแอฟริกาใต้ แม้ว่าตัวแปรดังกล่าวจะไม่ธรรมดาในอิสราเอล ซึ่งอาจหมายถึงกรณีดังกล่าวหายาก “สิ่งที่เราคิดว่าจะเกิดขึ้นคือภูมิคุ้มกันยังไม่ถึงจุดสูงสุด และกำลังจะไปถึงจุดสูงสุด” สเติร์นกล่าว “นั่นเป็นเวลาที่เราคิดว่ามีข้อได้เปรียบ” สำหรับตัวแปร
ในบางกรณีที่พบไม่บ่อยนัก การติดเชื้ออาจเกิดขึ้นได้แม้ต้องเผชิญกับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่แข็งแกร่งจากวัคซีน ตัวอย่างเช่น ผู้ป่วยรายหนึ่งในนิวยอร์ก มีอาการของ COVID-19 19 วันหลังจากได้รับยา Moderna’s jab ครั้งที่สองแม้ว่าจะมีแอนติบอดีป้องกันในระดับสูงก็ตาม นักวิจัยรายงานออนไลน์ในวันที่ 21 เมษายนในNew England Journal of Medicine ไวรัสที่เป็นต้นเหตุของการติดเชื้อมีการกลายพันธุ์ที่คิดว่าจะช่วยให้โคโรนาไวรัสสามารถหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันได้ แต่เป็นไปได้ที่ผู้ป่วยจะติดเชื้อก่อนที่นัดที่สองจะได้ผลเต็มที่ นักวิจัยตั้งข้อสังเกต
Ezgi Hacisuleyman นักชีวเคมี RNA จาก Rockefeller University ในนิวยอร์กซิตี้และผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าวว่ายังคงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้เชี่ยวชาญที่จะตระหนักถึงกรณีดังกล่าวและใช้เพื่อรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติม ด้วยวิธีนี้ หากมีผู้ติดเชื้อเพิ่มขึ้น นักวิจัยสามารถระบุได้อย่างรวดเร็วและระบุได้ว่าเป็นกรณีของไวรัสโคโรน่าสายพันธุ์ใหม่ที่อยู่รอบการตอบสนองภูมิคุ้มกันที่แข็งแกร่งหรือไม่
สำหรับตอนนี้ ยังไม่มีการแพร่ระบาดแบบก้าวกระโดดเพียงพอสำหรับตัวแปรต่างๆ เพื่อให้เหมาะสมกับการใช้ช็อตที่อัปเดต “จะมี [การติดเชื้อที่ลุกลาม] ไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้น” สเติร์นกล่าว “เราจำเป็นต้องจับตาดูตัวแปรต่างๆ แต่ฉันยังคิดว่าเราต้องเชื่อมั่นในวัคซีนด้วยเพราะเรามีหลักฐาน: มันได้ผล”
