Para peneliti telah membuat kemajuan dalam melawan penyakit penghijauan jeruk dengan mengembangkan pohon jeruk hibrida yang menghasilkan buah seperti jeruk yang diinginkan dan tahan terhadap penyakit tersebut. Melalui analisis genetik, mereka telah menciptakan alat untuk penyaringan profil rasa awal, menandai langkah signifikan dalam memastikan hibrida masa depan menggabungkan toleransi penyakit dengan rasa jeruk manis yang esensial.
Infeksi yang resistan terhadap antibiotik diperkirakan akan menyamai kanker sebagai penyebab utama kematian pada tahun 2050, sehingga pemahaman dan pembatasan penyebaran bakteri yang resistan terhadap antibiotik menjadi prioritas di seluruh dunia.
Dalam sebuah makalah yang baru-baru ini diterbitkan di Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional (PNAS)tim peneliti yang dipimpin bersama oleh Michael S. Gilmore, Ph.D., Chief Scientific Officer di Mass Eye and Ear, menjelaskan penemuan 18 benda yang belum pernah dilihat sebelumnya. jenis bakteri dari Enterokokus jenis yang mengandung ratusan gen baru – temuan yang mungkin memberikan petunjuk baru mengenai resistensi antibiotik saat para ilmuwan mencari cara untuk mengekang infeksi ini.
Enterococci adalah penyebab utama infeksi yang resistan terhadap berbagai obat, terutama setelah operasi dan pada pasien yang dirawat di rumah sakit. Infeksi ini bisa mematikan dan menyumbang lebih dari $30 miliar setiap tahunnya pada biaya tambahan perawatan kesehatan.
Pentingnya Antibiotik
“Selama 75 tahun terakhir, antibiotik telah menyelamatkan ratusan juta nyawa dan berkontribusi besar terhadap keberhasilan semua jenis operasi,” kata Gilmore, yang juga direktur Infectious Disease Institute di Harvard Medical School. “Namun, selama 30 tahun terakhir, banyak bakteri yang paling bermasalah menjadi semakin kebal terhadap antibiotik dan kini mencapai tingkat krisis. Temuan kami dapat meningkatkan pemahaman tentang bagaimana gen resistensi menyebar ke bakteri di rumah sakit dan mengancam kesehatan manusia.”
Ditemukan pada tahun 1920-an, antibiotik seperti penisilin adalah senyawa yang diproduksi secara alami oleh mikroba di dalam tanah. Gilmore mencatat bahwa mikroba penghasil antibiotik tumbuh subur di daun-daun membusuk dan bahan tanaman di lantai hutan dan memberikan bau pada tanah hutan.
Peran Serangga dalam Resistensi Antibiotik
Gilmore dan Ashlee Earl, Ph.D., direktur Bacterial Genomics Group di Broad, mengumpulkan tim ilmuwan internasional, termasuk petualang elit, untuk menjelajahi sudut-sudut terpencil di dunia untuk mencari kotoran, tanah, dan sampel lain yang kemungkinan mengandung bakteri. itu Enterokokus jenis. Keberagaman spesimen yang mereka kumpulkan mencakup sampel penguin yang bermigrasi melalui perairan sub-Antartika, duiker, dan gajah dari Uganda; serangga, kerang, penyu, dan kalkun liar dari Brasil hingga Amerika Serikat; alap-alap dan burung nasar dari Mongolia; walabi, angsa, dan wombat dari Australia; dan binatang kebun binatang dan burung liar dari Eropa.
Upaya pengumpulan tim sebelumnya telah mengarah pada penemuan kelas baru racun bakteri dan menunjukkan hal tersebut Enterokokus bakteri muncul sekitar 425 juta tahun yang lalu ketika hewan pertama, nenek moyang kaki seribu dan cacing, muncul di darat. Mereka kemungkinan besar mendominasi planet ini selama sekitar 50 juta tahun sebelum hewan berkaki empat muncul di daratan.
Ilmuwan Petualangan Stevie Anna Plummer dengan sampel kotoran dan air yang dikumpulkan selama ekspedisi Nepal tahun 2016 untuk mengumpulkan sampel untuk Studi Mikroba Global. Kredit: Ilmuwan Petualangan (foto oleh Paul Amos)
Koleksi terbaru mereka memperluas keragaman genus strain enterococcal lebih dari 25 persen dan dengan melakukan hal tersebut, mereka menemukan lebih banyak petunjuk, mengungkapkan bahwa serangga dan bakteri lain invertebrata sejauh ini kemungkinan merupakan sumber alami terbesar bagi bakteri enterococci, termasuk spesies yang secara alami resisten terhadap antibiotik.
“Sampai saat ini, sebagian besar dari apa yang kita pahami tentang genetika enterococcus berasal dari faktor-faktor yang membuat kita sakit, dan itu adalah sebuah masalah – seperti mencoba memahami kegelapan tanpa pernah melihat cahaya,” kata Earl. “Memperluas pandangan kami untuk memasukkan orang-orang dari luar rumah sakit, dengan bantuan ilmuwan warga, memberi kami perbedaan yang kami perlukan untuk mengidentifikasi bagaimana mereka membuat orang sakit di rumah sakit, dan juga memberikan kesempatan kepada masyarakat untuk memiliki solusi bersama.”
Gilmore berpendapat bahwa serangga telah memakan bahan tanaman yang membusuk, dan secara alami memberikan dosis antibiotik pada dirinya sendiri dalam prosesnya. Ia berhipotesis bahwa selama ratusan juta tahun, bakteri di dalam usus serangga tersebut menyukai Enterokokus telah terpapar antibiotik tersebut dan menjadi resisten. Pada tahun 1940-an dan 50-an, ketika manusia pertama kali mulai mengonsumsi antibiotik, resistensi sudah ada di lingkungan dan menyebar ke bakteri yang menyebabkan infeksi pada manusia.
“Itu COVID 19 pandemi mengungkapkan bahwa alam mengandung banyak risiko menular bagi manusia,” kata Gilmore. “Studi ini menunjukkan bahwa serangga dan kerabatnya di alam merupakan sumber gen mikroba yang belum ditemukan dalam jumlah besar dan belum ditemukan, yang terkait erat dengan penyebab infeksi yang paling resisten terhadap antibiotik.”
Referensi: “Keanekaragaman global enterococci dan deskripsi 18 spesies yang sebelumnya tidak diketahui” oleh Julia A. Schwartzman, Francois Lebreton, Rauf Salamzade, Terrance Shea, Melissa J. Martin, Katharina Schaufler, Aysun Urhan, Thomas Abeel, Ilana LBC Camargo, Bruna F .Sgardioli, Janira Prichula, Ana Paula Guedes Frazzon, Gonzalo Giribet, Daria Van Tyne, Gregg Treinish, Charles J. Innis, Jaap A. Wagenaar, Ryan M. Whipple, Abigail L. Manson, Ashlee M. Earl dan Michael S. Gilmore , 28 Februari 2024, Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional.
DOI: 10.1073/pnas.2310852121
Proyek ini didukung oleh Program Resistensi Antibiotik di seluruh Harvard, hibah NIH/NIAID AI083214 dan U19AI110818 kepada Broad Institute. Sebagian dari pekerjaan ini didukung oleh hibah Research Sabbatical kepada Gilmore dari Research to Prevent Blindness untuk mengeksplorasi asal usul resistensi antibiotik. Schwartzman didukung oleh persekutuan NIH Ruth Kirschstein F32GM121005.
