BAGIKAN
Hasil pemindaian mikrograf elektron dari bakteri ‘superbug’ MRSA (methicillin-resistant Staphylococcus aureus). Credit: CDC/ Wikimedia commons

Resistensi antibiotik adalah kemampuan bakteri untuk bertahan hidup dari efek serangan bakteri. Bakteri terus bermutasi, mengembangkan kemampuan dirinya sehingga efektivitas obat, bahan kimia yang dirancang untuk membunuh bakteri tersebut menjadi berkurang. Dengan semakin banyaknya jenis bakteri yang kebal terhadap antibiotik menjadi ancaman serius bagi kelangsungan hidup manusia saat ini.

Resistensi bakteri terhadap antibiotik menyebabkan penyakit-penyakit infeksi yang dulu mudah ditangani, kini menjadi penyakit yang membahayakan karena bakteri patogen penyebab infeksi sulit dibasmi dengan antibiotik yang ada.

Kemampuan mutasi bakteri patogen telah ada sejak zaman purba, tercatat pernah menyebabkan penyakit-penyakit seperti MRSA dan gonorrhoea membunuh sekitar 700.000 orang setiap tahun di seluruh dunia. Bakteri yang kebal terhadap antibiotik dikenal dengan nama superbug, kini ditemukan juga menyerang hewan seperti lumba-lumba.

Kini, para ilmuwan mengatakan bahwa mereka mungkin telah menemukan cara alternatif untuk mengobati penyakit-penyakit infeksi, yaitu dengan memanfaatkan molekul-molekul langka yang dikenal dengan ‘antivitamin’.

Antibiotik yang selama ini digunakan untuk melawan bakteri patogen, menargetkan kemampuan bakteri untuk membaca instruksi genetik dirinya untuk membangun dinding pelindung sel. Bakteri patogen mampu bertukar informasi genetik antar bakteri-bakteri yang berbeda dan juga dengan lingkungan sekitarnya untuk kemudian bermutasi, mengembangkan kemampuan baru. Karenanya, kita harus selangkah di depan dalam menyusun strategi unutk menghadapi taktik adaptif bakteri ini.

Ahli mikrobiologi Fabian von Pappenheim dan rekan-rekannya mencoba ikut berkontribusi dalam perburuan global untuk mencari alternatif antibiotik baru. Mereka mengembangkan strategi baru dengan menargetkan kebutuhan bakteri akan vitamin, terinspirasi oleh taktik yang sama yang digunakan bakteri untuk membunuh bakteri kompetitor mereka.

Hasil penelitian mereka telah dipublikasikan dalam Nature Chemical Biology.

Vitamin sangat penting bagi semua bentuk kehidupan yang antara lain digunakan untuk membangun komponen-komponen sel, jaringan dan menjalankan proses pada sel.

Molekul-molekul antivitamin mirip dengan vitamin sehingga dapat mengelabui sistem biologis dari bakteri yang mengira keduanya adalah molekul yang sama. Hanya ada sedikit perbedaan pada molekul antivitamin yang membuatnya bersifat toksik pada bakteri yang memakannya.

Ada tiga antivitamin alami yang telah diketahui sejauh ini, yaitu roseoflavin (RoF), yang berlawanan dengan vitamin B2 (riboflavin), ginkgotoxin (GT) antivitamin B6, dan 2’-methoxy-thiamine (MTh) antivitamin B1 (thiamine).

Para peneliti menggunakan protein crystallography pada E. coli dan enzim-enzim manusia untuk melihat bagaimana antivitamin B1 bekerja sebagai toksin.

Mereka menemukan bahwa ketika gugus metil pada molekul (CH3) digantikan dengan gugus metoxy (O-CH3), yang berukuran lebih besar akan mengganggu reaksi metabolik yang melibatkan vitamin B1.

Reaksi ini akan memutuskan protein glutamate dari molekul dan menyebabkan glutamate saling melekat satu sama lain sehingga mencegahnya terlibat dalam reaksi tersebut.

Dengan menggunakan simulasi komputer, tim peneliti juga menemukan bahwa molekul-molekul protein manusia sama sekali tidak terpengaruh oleh adanya antivitamin tersebut.

“Protein manusia tidak bereaksi dengan antivitamin atau dengan kata lain mereka tidak ikut ‘teracuni’, kata ahli kimia Bert de Groot dari Max Planck institute.

Artinya, antivitamin MTh dapat bekerja dengan efektif dalam mengacaukan fungsi-fungsi penting dari vitamin yang mirip dengannya pada bakteri ketika meninggalkan sistem tubuh manusia secara keseluruhan.

“Alam telah mengatur sistem enzim manusia sehingga secara efektif mampu membedakan antara senyawa struktural vitamin dan antivitamin yang hampir sama, yang hanya dibedakan oleh satu tambahan atom,” kata tim peneliti dalam laporan mereka.

Dan hasil penemuan ini adalah salah satu dari banyak aspek yang mungkin harus perlu diteliti lebih lanjut sebelum antivitamin ini bisa digunakan dijadikan pilihan alternatif untuk menggantikan peran antibiotik dalam melawan bakteri patogen. Dan hasil penelitian ini mungkin menjadi harapan baru bagi kita, dalam pertarungan melawan bakteri superbug.