Pseudomonas aeruginosa adalah bakteri patogen oportunistik yang ada di banyak relung ekologi, seperti akar tanaman, genangan air atau bahkan pipa rumah kita. Secara alami sangat serbaguna, dapat menyebabkan infeksi akut dan kronis yang berpotensi fatal bagi orang dengan sistem kekebalan yang lemah. Kehadiran P. aeruginosa dalam pengaturan klinis, di mana ia dapat menjajah respirator dan kateter, merupakan ancaman serius. Selain itu, kemampuan beradaptasi dan resistensinya terhadap banyak antibiotik membuat infeksi P. aeruginosa semakin sulit diobati. Oleh karena itu, ada kebutuhan mendesak untuk mengembangkan antibakteri baru.
Para ilmuwan dari Universitas Jenewa (UNIGE), Swiss, telah mengidentifikasi pengatur ekspresi gen yang sebelumnya tidak diketahui dalam bakteri ini, yang ketiadaannya secara signifikan mengurangi daya infeksi P. aeruginosa dan sifatnya yang berbahaya. Hasil ini, yang akan diterbitkan dalam jurnal Nucleic Acid Research , dapat menjadi target inovatif dalam memerangi patogen ini.
Helikase RNA melakukan fungsi pengaturan penting dengan mengikat dan melepaskan berbagai molekul RNA untuk menjalankan fungsinya. Helikase RNA hadir dalam genom hampir semua organisme hidup yang dikenal, termasuk bakteri, ragi, tanaman, dan manusia; Namun, mereka telah memperoleh sifat spesifik tergantung pada organisme di mana mereka ditemukan. “ Pseudomonas aeruginosa memiliki RNA helicase yang fungsinya belum diketahui, tetapi ditemukan pada patogen lain,” jelas Martina Valentini, peneliti yang memimpin penelitian ini di Departemen Mikrobiologi dan Kedokteran Molekuler di Fakultas Kedokteran UNIGE, dan pemegang SNSF “ hibah Ambizione. “Kami ingin memahami apa perannya, khususnya dalam kaitannya dengan patogenesis bakteri dan adaptasi lingkungan mereka.”
Virulensi yang sangat berkurang
Untuk melakukan ini, tim Jenewa menggabungkan pendekatan biokimia dan genetik molekuler untuk menentukan fungsi protein ini. “Dengan tidak adanya RNA helicase ini, P. aeruginosa berkembang biak secara normal secara in vitro, baik dalam medium cair maupun medium semi-padat pada suhu 37°C,” lapor Stéphane Hausmann, rekan peneliti di Departemen Mikrobiologi dan Kedokteran Molekuler. di Fakultas Kedokteran UNIGE dan penulis pertama penelitian ini. “Untuk menentukan apakah kapasitas infeksi bakteri terpengaruh, kami harus mengamatinya secara in vivo dalam organisme hidup.”
Para ilmuwan kemudian melanjutkan penelitian mereka menggunakan larva Galleria mellonella, serangga model untuk mempelajari interaksi inang-patogen. Memang, sistem kekebalan bawaan serangga memiliki kesamaan penting dengan mamalia. Selain itu, larva ini dapat hidup pada suhu antara 5°C dan 45°C, yang memungkinkan untuk mempelajari pertumbuhan bakteri pada suhu yang berbeda, termasuk suhu tubuh manusia. Tiga kelompok larva diamati; yang pertama, setelah injeksi larutan garam, terlihat 100% populasinya bertahan hidup. Di hadapan galur normal P. aeruginosa , kurang dari 20% bertahan pada 20 jam setelah infeksi. Sebaliknya, ketika P. aeruginosatidak lagi memiliki gen RNA helicase, lebih dari 90% larva tetap hidup. “Bakteri yang dimodifikasi menjadi hampir tidak berbahaya, namun tetap hidup,” kata Stéphane Hausmann.
Menghambat tanpa membunuh
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa regulator ini mempengaruhi produksi beberapa faktor virulensi pada bakteri. “Faktanya, protein ini mengontrol degradasi banyak RNA pembawa pesan yang mengkode faktor virulensi,” rangkum Martina Valentini. “Dari sudut pandang strategi obat antimikroba, mematikan faktor virulensi patogen daripada mencoba menghilangkan patogen sepenuhnya, berarti membiarkan sistem kekebalan inang menetralisir bakteri secara alami dan berpotensi mengurangi risiko pengembangan resistensi. Memang, jika kami mencoba membunuh bakteri dengan segala cara, bakteri akan beradaptasi untuk bertahan hidup, yang mendukung munculnya galur yang resisten.”
Tim Jenewa saat ini melanjutkan pekerjaannya dengan menyaring serangkaian molekul obat yang diketahui untuk menentukan apakah ada di antara mereka yang memiliki kapasitas untuk memblokir protein ini secara selektif, dan untuk mempelajari secara rinci mekanisme penghambatan yang menjadi dasar pengembangan strategi terapi yang efektif. dapat didasarkan.
