การค้นพบใหม่อาจนำไปสู่วิธีที่ดีกว่าในการปลดอาวุธ superbug ที่น่ากลัว
การค้นพบทางพันธุกรรมครั้งใหม่สามารถทำให้นักวิจัยสามารถต่อสู้กับซุปเปอร์บั๊กได้โดยการดึงเอาพลังของมันออกไป แทนที่จะฆ่ามันทิ้งทันที
นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุชุดของยีนในClostridium difficileที่กระตุ้นการผลิตสารพิษ สารพิษเหล่านั้นสามารถทำลายเซลล์ในลำไส้ นำไปสู่อาการท้องร่วง ปวดท้อง และโรคที่อาจถึงแก่ชีวิตได้ นักวิจัยรายงานวันที่ 16 สิงหาคมใน mBio ใน การไขความลับในการสร้างอาวุธตามพันธุกรรมของแมลงสามารถปูทางสำหรับการบำบัดด้วยยาปฏิชีวนะแบบใหม่เพื่อปลดอาวุธ superbug ในขณะที่หลีกเลี่ยงความเสียหายที่เป็นหลักประกันต่อแบคทีเรียในลำไส้ “ดี” อื่นๆ
การระบุชุดยีนเฉพาะที่ควบคุมการผลิตสารพิษถือเป็นก้าวสำคัญ Matthew Bogyo กล่าว Bogyo นักชีววิทยาเคมีแห่งมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด ยังได้ศึกษาวิธีการขจัดสารพิษของC. difficile
แบคทีเรีย C. difficileแพร่เชื้อสู่คนครึ่งล้านและคร่าชีวิตผู้คนไปประมาณ 29,000 คนในแต่ละปีในสหรัฐอเมริกา ถึงแม้ว่าในบางคน จุลินทรีย์จะแขวนอยู่ในลำไส้เป็นเวลาหลายปีโดยไม่ทำให้เกิดปัญหา นั่นเป็นเพราะว่าโดยปกติลำไส้ของมนุษย์จะมีแบคทีเรียดีๆ มากมายคอยดูแลไม่ให้แบคทีเรียก่อโรคอยู่ในความดูแล อย่างไรก็ตาม ยาปฏิชีวนะหนึ่งรอบอาจทำให้ระบบเสียสมดุล และถ้าแมลงดีๆ ตายไปมากพอ ” C. difficileก็เข้ามาแทนที่” ผู้เขียนนำ Charles Darkoh นักจุลชีววิทยาระดับโมเลกุลที่ศูนย์วิทยาศาสตร์สุขภาพมหาวิทยาลัยเท็กซัสในฮูสตันกล่าว ในขณะที่การติดเชื้อรุนแรงC. difficileสามารถพัฒนาความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะ ทำให้กลายเป็น superbug ที่รักษายาก
ทีมงานของ Darkoh รายงานเมื่อปีที่แล้วว่าC. difficile ควบคุมการผลิตสารพิษด้วยการตรวจจับควอรัม ซึ่งเป็นระบบที่ช่วยให้แบคทีเรียสามารถอนุรักษ์ทรัพยากรและโจมตีได้ก็ต่อเมื่อตัวเลขของพวกมันถึงเกณฑ์วิกฤต การศึกษานั้นระบุยีนส่งสัญญาณองค์ประชุมสองชุดคือagr1และagr2ที่อาจกระตุ้นการผลิตสารพิษ
ในการวิเคราะห์ครั้งใหม่ Darkoh และคณะได้ทดสอบความสามารถของ
สายพันธุ์ C. difficileเพื่อสร้างสารพิษเมื่อฟักตัวด้วยเซลล์ผิวหนังของมนุษย์ สายพันธุ์ C. difficileบางสายพันธุ์มีagr1หรือagr2ถูกลบออก คนอื่นมียีนที่รับรู้องค์ประชุมทั้งหมดหรือขาดชุดยีนทั้งสองชุด นักวิจัยพบว่า Agr1มีหน้าที่บรรจุหมัดของ superbug การกลายพันธุ์ของ C. difficileโดยปราศจากชุดของยีนนั้นทำให้ไม่มีสารพิษที่ตรวจพบได้ และเซลล์ผิวหนังที่เติบโตในระยะใกล้จะมีสุขภาพดี การให้อาหารแมลงกลายพันธุ์แก่หนูไม่เป็นอันตราย ในขณะที่หนูที่กลืนกินC. difficile ปกติจะ ลดน้ำหนักและมีอาการท้องร่วงภายในไม่กี่วัน ในการเพาะเลี้ยงเซลล์ผิวสายพันธุ์ที่ขาด agr2เป็นอันตรายถึงชีวิตได้เช่นเดียวกับC. difficile ปกติ ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีเพียงagr1 เท่านั้น ที่จำเป็นสำหรับการผลิตสารพิษ
จากการค้นพบใหม่ของพวกเขา Darkoh และเพื่อนร่วมงานได้ระบุสารประกอบหลายชนิดที่ยับยั้งC. difficile toxins หรือปิดกั้นขั้นตอนสำคัญในวิถีโมเลกุลที่ควบคุมการผลิตของพวกเขา นักวิจัยกำลังทดสอบสารเหล่านี้ในหนู
ในการศึกษาเกี่ยวกับเมาส์ที่ตีพิมพ์ในScience Translational Medicineเมื่อปีที่แล้ว Bogyo และเพื่อนร่วมงานพบสารประกอบที่แตกต่างกันซึ่งสามารถปลดอาวุธC. difficile โดยการกำหนดเป้าหมายสารพิษ และหลายบริษัทพยายามที่จะต่อสู้กับC. difficileด้วยโปรไบโอติก ซึ่งเป็นค็อกเทลของแบคทีเรียชนิดดี ผลลัพธ์ได้รับการผสม
การวินิจฉัยผิดพลาด ดังกล่าว มีแนวโน้มมากขึ้นสำหรับชาวแอฟริกันอเมริกัน Kohane และเพื่อนร่วมงานรายงานเมื่อวันที่ 17 สิงหาคมในNew England Journal of Medicine ทีมของ Kohane พบห้าสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกับ hypertrophic cardiomyopathy ซ้ำแล้วซ้ำอีกในประชากรทั่วไปซึ่งส่วนใหญ่ไม่มีภาวะหัวใจ ตัวแปรเหล่านี้พบได้บ่อยเกินไปที่จะทำให้เกิดความผิดปกติทางพันธุกรรมที่หายาก พบว่าชาวอเมริกันผิวดำ 2.9 ถึง 27.1 เปอร์เซ็นต์ถือตัวแปรอย่างน้อยหนึ่งสำเนาในขณะที่ชาวอเมริกันผิวขาว 0.02 ถึง 2.9 เปอร์เซ็นต์มีหนึ่งในสายพันธุ์
Kohane และเพื่อนร่วมงานกล่าวว่าตัวแปรเหล่านี้ไม่เป็นพิษเป็นภัย ข้อผิดพลาดนี้สามารถหลีกเลี่ยงได้หากนักวิจัยรวมชาวอเมริกันผิวดำสองสามคนในการศึกษาของพวกเขาซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับคนเชื้อสายยุโรปที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรมเพียงเศษเสี้ยวเดียวที่พบคนที่มีบรรพบุรุษแอฟริกัน นักวิจัยคำนวณว่าข้อมูล ExAC ที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรมสูง สามารถแยกแยะตัวแปรที่ไม่เป็นพิษเป็นภัยได้หลายแบบ ซึ่งรวมถึงข้อมูลที่มีประชากร 0.1 เปอร์เซ็นต์
มันผลักดันให้เราคิดถึงหน้าที่ทางชีววิทยาอื่นๆ ทั้งหมดใน DNA นอกยีน และตามที่คุณชี้ให้เห็นอย่างถูกต้อง เราไม่มีกฎเกณฑ์สำหรับเรื่องนั้นจริงๆ และขอบคุณพระเจ้าที่เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ช่วยเราได้เพราะดวงตาของมนุษย์จะล้มเหลวอย่างน่าสังเวชในการค้นหาสิ่งนี้ และเท่าๆ กัน ชีววิทยาเชิงคำนวณ ชีวสารสนเทศ วิทยาศาสตร์ข้อมูล เป็นเครื่องมือในการวิจัยที่สำคัญที่จะช่วยให้เกิดความกระจ่างว่าลำดับที่ไม่เข้ารหัสในฟังก์ชันจีโนมมนุษย์เป็นอย่างไร และวิธีที่พวกเขาทำอย่างนั้นในการออกแบบท่าเต้นที่ประดิษฐ์ขึ้นอย่างพิถีพิถันด้วยยีน
