การพัฒนาวิธีการรักษาทางเลือกใหม่สำหรับยาปฏิชีวนะนั้นมีความจำเป็นมากขึ้นเนื่องจากความชุกของปรากฏการณ์การดื้อต่อยาปฏิชีวนะที่เพิ่มขึ้น
ยาปฏิชีวนะต้านทาน
การดื้อยาปฏิชีวนะเป็นปรากฎการณ์ที่แบคทีเรียไม่ไวต่อการดื้อต่อยาปฏิชีวนะ
ยาเสพติดจึงไม่สามารถฆ่าหรือยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่รับผิดชอบต่อการติดเชื้อที่ตั้งใจจะรักษา
ความต้านทานยาปฏิชีวนะสามารถเป็นสองประเภท:
- ความต้านทานภายใน คือความต้านทานที่มีอยู่แล้วในแบคทีเรียก่อนที่จะทานยา
- ความต้านทานที่ ได้มา หรือ เหนี่ยวนำ คือความต้านทานที่เกิดขึ้นในแบคทีเรียหลังจากใช้ยาปฏิชีวนะแล้วเท่านั้น
จากการค้นพบยาปฏิชีวนะตัวแรกจนถึงปัจจุบันยาเหล่านี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายแม้ว่าจะไม่ถูกต้องนัก
ในความเป็นจริงการใช้ยาปฏิชีวนะในทางที่ผิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้กระตุ้นให้เกิดการพัฒนาความต้านทานที่ได้จากแบคทีเรีย เป็นผลให้พวกเขาชื่นชอบการเลือกสายพันธุ์แบคทีเรียต้านทานใหม่
การใช้ยาปฏิชีวนะแม้ไม่จำเป็นหรือการไม่ปฏิบัติตามปริมาณและระยะเวลาของการรักษาที่แพทย์กำหนดขึ้นนั้นเป็นพฤติกรรมที่ผิดที่ได้รับความนิยมและน่าเสียดายที่ทุกวันนี้ยังคงเป็นที่โปรดปราน - การพัฒนาความต้านทานยาปฏิชีวนะ
ด้วยเหตุผลเหล่านี้การวิจัยมุ่งเน้นไปที่กลยุทธ์การรักษาแบบใหม่ที่สามารถเป็นทางเลือกที่ถูกต้องในการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะโดยหวังว่าจะระบุวิธีการรักษาใหม่ที่มีประสิทธิภาพเท่าเทียมกันในการต่อสู้กับการติดเชื้อที่ไม่เอื้อต่อการพัฒนา ผลข้างเคียง
การบำบัดด้วยแบคทีเรีย
Bacteriophages (หรือ phages) เป็นไวรัสที่สามารถแพร่เชื้อไปยังเซลล์แบคทีเรีย แต่ไม่ใช่เซลล์มนุษย์
แบคทีเรียที่ถูกต้องโจมตีพวกแบคทีเรียโดยการฉีดสารพันธุกรรมลงไปเพื่อให้พวกมันสามารถทำซ้ำได้ ในความเป็นจริงแล้วไวรัสไม่สามารถทำซ้ำตัวเองได้และจำเป็นต้องใช้ประโยชน์จากเซลล์อื่นในกรณีนี้เซลล์แบคทีเรีย
bacteriophages ดังนั้นทวีคูณภายในแบคทีเรียจนกว่าจะทำให้เกิดการสลายและ - จึง - ตาย
การค้นพบแบคทีเรีย
ในปี 1896 นักแบคทีเรียวิทยาชาวอังกฤษ Ernest Hankin สังเกตว่าน้ำของแม่น้ำคงคาและแม่น้ำ Jumna ในอินเดียมีคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียที่ช่วยลดอุบัติการณ์ของโรคอหิวาตกโรคและโรคบิดในพื้นที่ที่ตั้งอยู่ใกล้แม่น้ำสองสาย
Hankin ตั้งสมมติฐานว่าคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียเหล่านี้มีสาเหตุมาจากสารที่ไม่รู้จักสามารถไปไกลกว่าไส้กรองเครื่องเคลือบที่ใช้ในการกรองน้ำในแม่น้ำ แต่สามารถย่อยสลายได้ที่อุณหภูมิสูง (thermolabile)
ในปีต่อ ๆ มานักแบคทีเรียวิทยาคนอื่น ๆ ก็สังเกตปรากฏการณ์ที่คล้ายกัน
เกือบยี่สิบปีหลังจากการสังเกตครั้งแรกของ Hankin นักแบคทีเรียวิทยาชาวอังกฤษชื่อ Frederick Twort สังเกตปรากฏการณ์คล้ายกับที่อธิบายโดย Hankin และตั้งสมมติฐานว่า "สารที่ไม่รู้จัก" ที่มีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียอาจเป็นไวรัส อย่างไรก็ตามเนื่องจากขาดเงินทุน Twort จึงไม่สามารถทำการวิจัยต่อในพื้นที่นี้ได้
มันเป็นเพียงสองปีหลังจาก Felix d'Herelle นักจุลชีววิทยาชาวฝรั่งเศส - แคนาดาในช่วงต้นปี 1900 ค้นพบ - หรือค้นพบใหม่ - การดำรงอยู่ของแบคทีเรีย
หลังจากการค้นพบของเขาไม่นานเฮอร์เชลล์ก็พยายามครั้งแรกที่จะแนะนำการบำบัดด้วยการใช้แบคทีเรียสำหรับการรักษาโรคบิด ความพยายามนี้มีผลในเชิงบวก
หลังจากนั้นก็ทำการทดสอบการบำบัดด้วยแบคทีเรียสำหรับการรักษาโรคติดเชื้ออื่น ๆ และแม้ในกรณีเหล่านี้ก็ยังได้รับผลบวก
อย่างไรก็ตามด้วยการถือกำเนิดของยาปฏิชีวนะในเวสต์การใช้งานของ bacteriophages ถูกระงับในความโปรดปรานของการใช้ยาที่ค้นพบใหม่
ในยุโรปตะวันออกตรงกันข้ามการรักษาด้วย bacteriophages ยังคงพัฒนาและยังคงใช้มาจนถึงปัจจุบัน
การค้นพบการบำบัดแบคทีเรีย
การรักษาด้วย bacteriophages - แยกทางทิศตะวันตกกับการถือกำเนิดของยาปฏิชีวนะ - เป็นอีกครั้งที่น่าสนใจเพราะกระตุ้นความสนใจอย่างต่อเนื่องเนื่องจากปรากฏการณ์การต่อต้านยาปฏิชีวนะ - เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง
Bacteriophages ถือเป็นศัตรูตามธรรมชาติของแบคทีเรียและมีความได้เปรียบเหนือยาปฏิชีวนะ:
- มีความจำเพาะสูงเนื่องจากแต่ละ bacteriophage เป็นสายพันธุ์ที่ได้รับคัดเลือกสำหรับแบคทีเรียหรือแม้แต่สายพันธุ์แบคทีเรียที่เฉพาะเจาะจง คุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเพราะด้วยวิธีนี้แบคทีเรียที่รับผิดชอบต่อการติดเชื้อเป็นเป้าหมายเดียวของการบำบัดและไม่มีการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ที่ทำขึ้นจากเชื้อแบคทีเรียของมนุษย์เช่นเดียวกับยาปฏิชีวนะทั่วไป ทั้งหมดนี้แปลว่าเป็นการลดผลข้างเคียงที่เกิดจากยาปฏิชีวนะหลายอย่างเช่น - ตัวอย่างเช่น - ท้องร่วง
- เนื่องจากการแตกสลายของเชื้อแบคทีเรียทำให้เกิดการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันโดยอ้อม อันที่จริงแล้วมีการสร้างเซลล์แบคทีเรีย lysis ขึ้นซึ่งเป็นที่ยอมรับของเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกันของเรา ปรากฏการณ์นี้เปิดใช้งานกลไกการป้องกันทั้งหมดที่มีอยู่ตามธรรมชาติในร่างกายมนุษย์
- แบคทีเรียสามารถพัฒนาความต้านทานต่อ bacteriophages แต่ถ้าสิ่งนี้เกิดขึ้น phages สามารถพัฒนาสายพันธุ์ใหม่ที่มีความสามารถในการโจมตีแบคทีเรียในระยะเวลาอันสั้น
- เมื่อแบคทีเรียที่รับผิดชอบต่อการติดเชื้อถูกกำจัดไปแม้แต่ bacteriophages ก็จะหายไป
- พวกเขามีราคาถูกเนื่องจากเป็นแบคทีเรียที่หาได้ง่ายในธรรมชาติ
แม้จะมีข้อได้เปรียบที่สำคัญที่พวกเขามี แต่ bacteriophages ยังสามารถมีข้อเสียบางอย่าง:
- เนื่องจาก bacteriophages มีความเฉพาะเจาะจงมากสำหรับแบคทีเรียบางประเภทการเตรียมโดยใช้ phage ซึ่งดำเนินการเพื่อรักษาโรคติดเชื้อโดยเฉพาะจึงต้องมีความเป็นส่วนตัวสำหรับผู้ป่วยแต่ละราย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องระบุให้แน่ชัดว่าแบคทีเรียตัวไหนรับผิดชอบต่อการติดเชื้อ สิ่งนี้สามารถทำให้เกิดปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผู้ป่วยอยู่ในอันตรายของชีวิตและไม่มีเวลาทำการทดสอบที่เหมาะสมสำหรับการระบุที่แน่นอนของแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดการติดเชื้อ
- ภายในการเตรียม phage เดียวกันอาจมีสารพิษจากแบคทีเรียที่อาจเป็นอันตรายต่อร่างกาย
- การถ่ายทอดยีนของแบคทีเรียระหว่างเชื้อไวรัสสายพันธุ์หนึ่งกับอีกสายพันธุ์หนึ่งสามารถเกิดขึ้นได้
- หลังจากแบคทีเรียสลายสารพิษจำนวนมากสามารถถูกปล่อยออกมาในสิ่งมีชีวิตซึ่งนำไปสู่การกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน สิ่งนี้สามารถทำให้เกิดการโจมตีของพิษช็อก
ไม่ว่าในกรณีใด ๆ แม้จะมีข้อเสียการบำบัดด้วยแบคทีเรียยังคงเป็นทางเลือกที่ถูกต้องในการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะ
อาจเป็นอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดคือโหมดการพัฒนาของการเตรียม phage ในความเป็นจริงการเตรียมการเหล่านี้สามารถได้รับอย่างรวดเร็วเริ่มต้นจากสารที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ (เช่นตัวอย่างเช่นน้ำในแม่น้ำ) อย่างไรก็ตามวิธีการเตรียมเหล่านี้ไม่เป็นไปตามบรรทัดฐานตะวันตกที่ควบคุมการพัฒนาและการใช้ยาใหม่
อย่างไรก็ตามในสหรัฐอเมริกาสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (FDA) ได้อนุมัติให้ใช้การเตรียมแบคทีเรียสำหรับการปนเปื้อนของสัตว์พืชและอนุพันธ์ที่มีไว้สำหรับการบริโภคของมนุษย์
การยับยั้งการตรวจจับองค์ประชุม
การบำบัดด้วยการยับยั้ง Quorum-sensing เป็นการกระตุ้นความสนใจเป็นอย่างมากในฐานะทางเลือกหนึ่งในการบำบัดด้วยยาปฏิชีวนะ
การรักษาประเภทนี้ไม่สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ แต่ป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายต่อร่างกาย
เพื่อให้เข้าใจกลไกการออกฤทธิ์ของการรักษาได้ดียิ่งขึ้นการแนะนำสั้น ๆ เกี่ยวกับสิ่งที่การตรวจจับองค์ประชุมนั้นมีประโยชน์มีประโยชน์
องค์ประชุมตรวจจับ
Quorum-sensing เป็นรูปแบบหนึ่งของการสื่อสารที่แบคทีเรียใช้ในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกัน
ในการสื่อสารแบคทีเรียใช้สารประกอบทางเคมีเฉพาะ (เรียกว่าตัวเหนี่ยวนำอัตโนมัติ) ที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับประชากรแบคทีเรียรวมถึงข้อมูลเกี่ยวกับขนาดของมัน
เมื่อประชากรของแบคทีเรียมาถึงโควรัมแล้ว (ซึ่งความหมายตามตัวอักษรคือจำนวนสมาชิกขั้นต่ำที่จำเป็นและจำเป็นเพื่อให้สามารถตัดสินใจในการจัดการ) ผู้ทำหน้าที่ทำหน้าที่โดยการส่งเสริมหรือยับยั้งการถอดรหัสยีนบางประเภทและควบคุมการกระตุ้น น้อยกว่าเส้นทางการเผาผลาญ
กลไกตรวจจับโควรัมได้รับการระบุในแบคทีเรียเกือบทุกประเภท (ทั้งแกรมบวกและแกรมลบ) รวมถึงกลไกที่ทำให้เกิดโรคต่อมนุษย์
แบคทีเรียก่อโรคสื่อสารกันเพื่อควบคุมการผลิตสารที่เป็นอันตรายหรือเพื่อเปิดใช้งานกลไกที่ทำให้เซลล์ภูมิคุ้มกันของโฮสต์ไม่ได้รับการยอมรับ แบคทีเรียอื่น ๆ ผ่านการรับรู้องค์ประชุมจะสามารถชะลอการผลิตสารอันตรายจนกว่าอาณานิคมของแบคทีเรียจะมีขนาดถึงขนาดเพื่อให้แน่ใจว่ามีการติดเชื้อโดยการครอบงำระบบภูมิคุ้มกันของโฮสต์
การยับยั้งการตรวจจับองค์ประชุม
การรับรู้องค์ประชุมจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสื่อสารของแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคบางชนิดและสำหรับการปล่อยสารอันตรายที่ผลิตโดยพวกเขา
ดังนั้นการปิดกั้นการสื่อสารด้วยแบคทีเรียในรูปแบบนี้จึงมีประโยชน์ในการยับยั้งการติดเชื้อแบคทีเรียที่อาจทำให้เกิดโรคร้ายแรง (เช่นการติดเชื้ออหิวาตกโรคหรือ Pseudomonas aeruginosa )
นอกจากนี้การบำบัดด้วยการยับยั้งการรับรู้องค์ประชุมยังปรากฏว่ามีความเสี่ยงต่อการเกิดการดื้อของแบคทีเรียน้อยกว่าการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะ
การศึกษาในสัตว์โดยใช้สารยับยั้งควอรัมตรวจจับเพื่อป้องกันการโจมตีของการติดเชื้อ Staphylococcus ได้ผลลัพธ์ที่เป็นบวก
ดังนั้นการวิจัยในสาขานี้จึงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในความพยายามที่จะระบุโมเลกุลใหม่ที่สามารถยับยั้งการสื่อสารของแบคทีเรียและการติดเชื้อและโรคที่จะตามมา
