Skoro jedan vek, naučnici su vodili rat protiv mikroba otpornih na antibiotike. Istraživači sa Državnog univerziteta u Mičigenu kažu da su pronašli novi način da to spreče – oslobađanjem „hvatača DNK“ u postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda.
Sied Hashsham, profesor građevinarstva i inženjerstva zaštite životne sredine MSU, i James Tiedje, univerzitetski uvaženi profesor emeritus na odeljenjima za nauke o biljkama, zemljištu i mikrobiološkim naukama, kao i mikrobiologiju i molekularnu genetiku, pronašli su enzim koji razbija lance DNK otporne na antibiotike koji plutaju u otpadnoj vodi pre nego što ih bakterije pokupe i poprime njihova svojstva otporna na antibiotike.
Hashsham je rekao da bi ovo moglo biti moćan, ekološki prihvatljiv alat za kontrolu širenja otpornosti na antibiotike u otpadnim vodama i pomoći da antibiotici budu efikasni.
Dva istraživača sa MSU-a objavila su svoje nalaze u časopisu Voda prirode 19. avgusta, zajedno sa fakultetom sa Univerziteta nauke i tehnologije Kine. Hashsham želi da nastavi sa testiranjem enzima i istraživanjem njegove upotrebe kao sredstva za dezinfekciju otpadnih voda.
„Kao i kod svakog novog otkrića, potrebno je još posla da se optimizuje tehnologija“, rekao je Haššam. „Ali to je zaista veoma nova tehnika.“
Otpornost na antibiotike muči savremenu medicinu od pronalaska penicilina, uglavnom zbog pogrešne upotrebe i preteranog propisivanja. Bakterije se stalno razvijaju i pokušavaju da prežive kako se novi antibiotici uvode na tržište. Svaki novi antibiotik traje samo pet do osam godina pre nego što se bakterije adaptiraju, što otežava lečenje infekcija, rekao je Haššam. Ova tehnologija bi mogla da pomogne u očuvanju efikasnosti postojećih antibiotika
Dok su lekari danas oprezniji u propisivanju antibiotika, naučnici takođe rade na sprečavanju širenja mikroba otpornih na antibiotike. Jedna vruća tačka za mikrobe otporne na antibiotike je u postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda, jer zaraženi ljudi oslobađaju bakterije u fecesu.
Takođe se u otpadnoj vodi nalaze mobilni genetski elementi koji nose gene otporne na antibiotike. Pošto ih pokupe patogene bakterije, one preuzimaju otpornost gena na antibiotike.
Istraživači su imali ideju da koriste ono što je poznato kao restrikcijski enzim. Ovi enzimi deluju kao makaze, seku genetski materijal na toliko delova da su beskorisni. Oni su dobro poznati u molekularnoj biologiji, ali još nisu korišćeni za otpornost na antibiotike.
Istraživači su kultivisali bakteriju Shevanella oneidensis da bi proizveli enzim koji se zove nukleaza, ili ono što oni zovu „čistač DNK“. Ovaj tretman bi bio ekonomski izvodljiv za postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda, bez negativne interakcije sa drugim hemikalijama koje se već dodaju za dezinfekciju otpadnih voda.
Oni su dodali enzim u otpadnu vodu u koncentrovanim, ciljanim količinama kao ekipa za čišćenje DNK. U roku od četiri sata uništena su skoro sva četiri tipa mobilnih genetskih elemenata. U roku od šest sati potpuno su deaktivirani.
„Potrebno je više istraživanja sa sistemima većeg obima i složenijim matricama otpadnih voda da bi se ovo otkriće optimiziralo, učinilo kompatibilnim sa postojećim praksama dezinfekcije i bilo isplativo“, rekao je Hashsham.
Sledeći korak je nastavak testiranja efikasnosti hvatača DNK na drugim mobilnim genetskim elementima. Neki istraživači veruju da bi se enzim mogao pokazati kao alternativa hloru ili drugim dezinfekcionim sredstvima u otpadnoj vodi. Iako Hashsham još nije spreman da to preporuči, on je uveren da bi ova tehnika mogla biti korisno sredstvo u borbi protiv rezistencije na antibiotike.
