ลูกค้าของ School of Life Sciences, Sichuan University เผยแพร่เอกสารคะแนนสูงโดยใช้ผลิตภัณฑ์ของ Foregene โดยมี Impact Factor 17.848

เมื่อเร็ว ๆ นี้ ทีมงาน Song Xu จาก School of Life Sciences of Sichuan University ได้เผยแพร่เอกสารปกเรื่องปัจจัยการแข็งตัวของเลือด VII, IX และ X เป็นโปรตีนต้านแบคทีเรียกับแบคทีเรียแกรมลบที่ดื้อยาในการวิจัยเซลล์

Cell Research เป็นวารสารระดับนานาชาติที่จัดพิมพ์ร่วมกันโดย Chinese Academy of Sciences และ British Nature Publishing Group ซึ่งค่อนข้างน่าเชื่อถือในโลกวิชาการ

เมื่อบทความนี้เผยแพร่ออกไปก็เกิดกระแสฮือฮาในแวดวงวิชาการทันทีจนถึงตอนนี้ ผลการวิจัยได้รับจากสื่อหลายสิบแห่ง เช่น สำนักข่าวซินหัว, เวิลด์ไวด์เว็บ, ฟีนิกซ์เน็ต, Southern Metropolis Daily,Biological Valley, British Daily Mail, American Daily Science, EurekAlert1!, Springer Nature, Phys.org เป็นต้น, BioMedCentral และวารสารที่มีชื่อเสียงอื่น ๆ มีรายงานมากมาย และความสนใจทั่วโลกต่อผลการวิจัยนี้ยังคงเพิ่มขึ้น

บทความชี้ให้เห็นว่าสามปัจจัยการแข็งตัวของเลือด VII, IX และ X ที่มีบทบาทในการเริ่มต้นของน้ำตกที่แข็งตัวเป็นโปรตีนต้านแบคทีเรียโฮสต์ภายนอกชนิดใหม่ นั่นคือ ปัจจัยการแข็งตัวของเลือด VII, IX และ X มีบทบาทสำคัญในกระบวนการแข็งตัวนอกจากนี้ยังอาจสามารถต่อสู้กับแบคทีเรียแกรมลบ รวมถึง “แบคทีเรียระดับสูง” ที่ดื้อยาสูง เช่น Pseudomonas aeruginosa และ Acinetobacter baumannii

Song Xu ผู้เขียนบทความนี้กล่าวว่า: "ในอดีต เชื่อกันว่าปัจจัยการแข็งตัวสามารถทำให้เกิดลิ่มเลือดได้ แต่การศึกษานี้พบว่าปัจจัยการแข็งตัวมีผลพิเศษในการฆ่าเชื้อด้วยนี่เป็นการค้นพบครั้งแรกในและต่างประเทศ”

ประวัติการวิจัย

อย่างที่เราทราบกันดีว่าการดื้อยาของแบคทีเรียได้กลายเป็นปัญหาทางสาธารณสุขที่ร้ายแรงทั่วโลกข้อมูลที่เกี่ยวข้องชี้ให้เห็นว่าเกือบ 1 ล้านคนเสียชีวิตจากการติดเชื้อแบคทีเรียดื้อยาทั่วโลกทุกปีหากไม่มีวิธีแก้ปัญหาที่ดีกว่านี้ จำนวนผู้เสียชีวิตในแต่ละปีตั้งแต่ปี 2050 จะอยู่ที่ 10 ล้านคน

การใช้ยาปฏิชีวนะในทางที่ผิด ควบคู่ไปกับความสามารถในการวิวัฒนาการที่ยอดเยี่ยมของแบคทีเรีย ทำให้แบคทีเรียก่อโรคบางชนิดที่อาจถูกฆ่าโดยยาต้านแบคทีเรียกลายเป็นเชื้อที่ดื้อต่อยา กลายเป็น "ซูเปอร์แบคทีเรีย" ที่แทบจะทำลายไม่ได้

นอกจากนี้ เมื่อเทียบกับแบคทีเรียแกรมบวก (Gram+) แบคทีเรียเชิงลบ (Gram-) จะฆ่าได้ยากกว่าเนื่องจากมีเยื่อหุ้มชั้นนอก (องค์ประกอบหลักคือ LPS, นามแฝงว่าเอนโดทอกซิน, ไลโปโพลีแซคคาไรด์)เยื่อหุ้มชั้นนอกเป็นเปลือกหุ้มที่ประกอบด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นใน ผนังเซลล์บาง และเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอก

ประวัติการวิจัย

ทีมของ Song Xu ได้ศึกษาผลของปัจจัยการแข็งตัวของเลือดต่อการรักษาเนื้องอกร้าย แต่ในปี 2009 ค้นพบโดยไม่คาดคิดว่าปัจจัยการแข็งตัวสามารถฆ่าแบคทีเรียได้เพื่ออธิบายกลไกการฆ่าเชื้อแบคทีเรียของปัจจัยการแข็งตัว โครงการนี้ใช้เวลา 10 ปีตั้งแต่เริ่มต้นการวิจัยจนถึงการตีพิมพ์บทความ

พบโดยบังเอิญ

ในปี 2009 นักวิจัยค้นพบโดยบังเอิญว่าปัจจัยการแข็งตัวของเลือด VII สามารถต่อสู้กับ Escherichia coli ท่ามกลางปัจจัยการแข็งตัวมากกว่าหนึ่งโหล

Escherichia coli เป็นแบคทีเรียแกรมลบในแบคทีเรียแบคทีเรียประเภทนี้จัดการได้ยาก เนื่องจากเซลล์ของพวกมันมีเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นใน ผนังเซลล์บาง และเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอกซองสามารถกันยาออกและป้องกันแบคทีเรียจากการ "บุกรุก"

เสนอสมมติฐาน

ปัจจัยการแข็งตัวเป็นกลุ่มของโปรตีนในเลือดที่เกี่ยวข้องกับการแข็งตัวของเลือดเมื่อร่างกายได้รับบาดเจ็บทำให้เลือดออก ปัจจัยการแข็งตัวต่างๆ จะทำงานทีละขั้นตอนเพื่อสร้างเส้นใยไฟบรินซึ่งจะผนึกแผลพร้อมกับเกล็ดเลือดหากขาดปัจจัยการแข็งตัวอย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่าง ความผิดปกติของการแข็งตัวจะเกิดขึ้น

นักวิทยาศาสตร์สังเกตว่าผู้ป่วยโรคหลอดเลือดแข็งตัวมักมีแนวโน้มที่จะเป็นโรคจากแบคทีเรีย เช่น ภาวะติดเชื้อในกระแสเลือดและโรคปอดบวมการเชื่อมโยงนี้ทำให้พวกเขาคาดเดาว่าปัจจัยการแข็งตัวอาจไม่เพียงมีบทบาทสำคัญในกระบวนการแข็งตัวเท่านั้น แต่ยังอาจมีฤทธิ์ต้านการติดเชื้อด้วย

การศึกษาเชิงลึก

เพื่อตรวจสอบว่าปัจจัยการแข็งตัวของเลือดสามารถจัดการกับแบคทีเรียแกรมลบในวงกว้างได้หรือไม่ นักวิจัยเริ่มศึกษากลไกการต้านแบคทีเรียในเชิงลึกพวกเขาพบว่าปัจจัยการแข็งตัวของเลือด VII และปัจจัยที่มีโครงสร้างคล้ายคลึงกัน IX และปัจจัย X โปรตีนทั้งสามชนิดนี้สามารถทะลุผ่านเปลือกแข็งของแบคทีเรียแกรมลบได้

สารต้านแบคทีเรียที่มีอยู่จำนวนมากมีเป้าหมายเมตาบอลิซึมของเซลล์หรือเยื่อหุ้มเซลล์ แต่ปัจจัยการแข็งตัวทั้งสามนี้มีโหมดการทำงานที่แตกต่างกันพวกมันสามารถไฮโดรไลซ์ LPS ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของเยื่อหุ้มชั้นนอกของแบคทีเรียการสูญเสีย LPS ทำให้แบคทีเรียแกรมลบอยู่รอดได้ยาก

ก้าวต่อไป

ทีมวิจัยได้สำรวจกลไกดังกล่าวเพิ่มเติมและพบว่าโปรตีนปัจจัยการแข็งตัวทำหน้าที่กับแบคทีเรียผ่านส่วนประกอบของสายเบา ในขณะที่ส่วนประกอบของสายหนักไม่มีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรีย

ในสภาพแวดล้อมการเพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการ นักวิจัยสังเกตได้อย่างชัดเจนว่าหลังจากเพิ่มปัจจัยการแข็งตัวหรือส่วนประกอบของสายเบาแล้ว เปลือกเซลล์แบคทีเรียจะเสียหายก่อน จากนั้นภายใน 4 ชั่วโมง เซลล์แบคทีเรียทั้งหมดจะถูกทำลายเกือบทั้งหมด

เพิ่มส่วนประกอบสายเบาแฟคเตอร์ VII ให้กับ Escherichia coli ที่เพาะเลี้ยง

ส่วนประกอบของเยื่อหุ้มชั้นนอกของแบคทีเรียเสียหาย เซลล์ถูกทำลาย

ไม่เพียงแต่ Escherichia coli เท่านั้น แต่แบคทีเรียแกรมลบอื่นๆ ที่ทดสอบก็ถูก "พิชิต" เช่น Pseudomonas aeruginosa และ Acinetobacter baumanniiแบคทีเรียทั้งสองนี้ได้รับการระบุโดยองค์การอนามัยโลก (WHO) ว่าเป็นแบคทีเรียที่คุกคามสุขภาพของมนุษย์มากที่สุด 12 อันดับแรกเนื่องจากการดื้อยา

การตรวจสอบการทดลอง

การทดลองในสัตว์ต่อไปนี้ตรวจสอบเพิ่มเติมถึงประสิทธิภาพของปัจจัยการแข็งตัวของเลือดต่อซุปเปอร์แบคทีเรีย

นักวิจัยฉีดเชื้อ Pseudomonas aeruginosa หรือ Acinetobacter baumannii ที่ดื้อยาให้หนูจำนวนมากหลังจากฉีดสายเบาแฟคเตอร์ VII ในปริมาณสูง หนูก็รอดชีวิตในขณะที่หนูในกลุ่มควบคุมที่ฉีดด้วยน้ำเกลือปกติมีจำนวน 24 ตัว ทั้งหมดเสียชีวิตจากการติดเชื้อหลังจากผ่านไปหลายชั่วโมง

หลังจากติดเชื้อแบคทีเรีย super, infusion of factor VII light chain

สามารถมีบทบาทในการป้องกันและปรับปรุงอัตราการรอดชีวิตของหนูอย่างมีนัยสำคัญ

ความสำคัญ

ปัจจุบัน ยังไม่มีสารต้านแบคทีเรียใดที่ทราบกันว่ามีประสิทธิผลโดยการไฮโดรไลซ์ LPS

การชี้แจงกลไกการต้านเชื้อแบคทีเรียตามการไฮโดรไลซิสของ LPS และลักษณะการต้านแบคทีเรียของปัจจัยการแข็งตัวของเลือด รวมกับความสามารถในการสร้างปัจจัยการแข็งตัวเหล่านี้ในปริมาณมากด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่า อาจให้กลยุทธ์ใหม่ที่คุ้มค่าในการต่อสู้กับแบคทีเรียแกรมลบที่ดื้อยา วิกฤตสาธารณสุขฉุกเฉินที่เกิดขึ้น

นอกจากนี้ งานนี้ยังมีโอกาสประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในการปฏิบัติทางคลินิกในปัจจุบัน ยังไม่มียาต้านแบคทีเรียที่เป็นที่รู้จักซึ่งให้ผลโดยการไฮโดรไลซ์ LPSการรวมคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียของ FVII, FIX และ FX เข้ากับ LPS และการผลิตขนาดใหญ่ที่มีต้นทุนต่ำ คาดว่าจะพัฒนายาใหม่เพื่อต่อต้านการติดเชื้อ "ซูเปอร์แบคทีเรีย"

การขยายหัวข้อ

แม้ว่าผู้คนจะคุ้นเคยกับชื่อ "ซุปเปอร์แบคทีเรีย" มากกว่า แต่คำที่ถูกต้องควรเป็น "แบคทีเรียดื้อยาหลายตัว" ซึ่งหมายถึงแบคทีเรียชนิดหนึ่งที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะหลายชนิด

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ การดื้อยาที่เพิ่มขึ้นของแบคทีเรียในปัจจุบันมีสาเหตุหลักมาจากการใช้ยาปฏิชีวนะอย่างไม่สมเหตุสมผลหรือแม้แต่การใช้ยาปฏิชีวนะในทางที่ผิดตัวอย่างเช่น การใช้ยาปฏิชีวนะในวงกว้างความถี่สูงในการรักษาโรคติดเชื้อทางเดินหายใจ

โรคติดเชื้อทางเดินหายใจเป็นโรคที่เราทุกคนคุ้นเคยตามสถิติ เด็กแต่ละคนติดเชื้อประมาณ 6 ถึง 9 ครั้งต่อปี วัยรุ่นและผู้ใหญ่ติดเชื้อประมาณ 2 ถึง 4 ครั้งต่อปี

เนื่องจากการติดเชื้อทางเดินหายใจมักเป็นแผนกฉุกเฉิน ความยากลำบากที่สุดสำหรับแพทย์ฉุกเฉินเมื่อพบผู้ป่วยคือพวกเขาไม่สามารถรับข้อมูลการก่อโรคได้ในเวลาอันสั้นดังนั้น ความล่าช้าในการตรวจหาเชื้อโรคทำให้แพทย์ต้องใช้ยาปฏิชีวนะในวงกว้าง (ซึ่งอาจได้ผลดี)สำหรับแบคทีเรียหลายชนิด).

วิธีการใช้ยาแบบ “กระจายเป็นวงกว้าง” นี้นำไปสู่ปัญหาการดื้อยาของแบคทีเรียที่ทวีความรุนแรงมากขึ้นเนื่องจากเมื่อสายพันธุ์ที่ไวต่อยาส่วนใหญ่ถูกฆ่าอย่างต่อเนื่อง สายพันธุ์ที่ดื้อยาจะเพิ่มจำนวนขึ้นเพื่อแทนที่สายพันธุ์ที่ไวต่อยา และอัตราการดื้อยาของแบคทีเรียต่อยาก็จะยังคงเพิ่มขึ้น

ดังนั้น หากสามารถรับรายงานการตรวจหาเชื้อโรคที่ถูกต้องในช่วงเวลาสั้นๆ เพื่อเป็นแนวทางให้แพทย์สั่งจ่ายยาที่ถูกต้อง การใช้ยาปฏิชีวนะในวงกว้างก็จะลดลงได้อย่างมาก จึงช่วยลดปัญหาการดื้อยาของแบคทีเรียได้

เมื่อเผชิญกับปัญหาที่เกิดขึ้นจริง ทีมวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของฟูจิจึงได้พัฒนาชุดตรวจหาเชื้อโรคทางเดินหายใจ 15 รายการ

ชุดอุปกรณ์นี้ใช้เทคโนโลยี Direct PCR และ multiplex PCR ร่วมกัน ซึ่งสามารถตรวจหาเชื้อ Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus ที่ดื้อต่อ methicillin, Haemophilus influenzae และระบบทางเดินหายใจส่วนล่างทั่วไปอีก 15 ชนิดในเสมหะได้ในเวลาประมาณ 1 ชั่วโมงแบคทีเรียก่อโรคสามารถแยกความแตกต่างระหว่างแบคทีเรียที่ตั้งรกราก (แบคทีเรียปกติ) และแบคทีเรียก่อโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพฉันเชื่อว่าคาดว่าจะเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการช่วยเหลือแพทย์ในการใช้ยาอย่างแม่นยำ

เมื่อเผชิญกับ “ซุปเปอร์แบคทีเรีย” ซึ่งเป็นศัตรูตัวฉกาจของมวลมนุษยชาติ มนุษยชาติไม่เคยมองข้ามสิ่งนี้ในสาขาวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิต ยังมีนักวิจัยจำนวนมากเช่นทีมของ Song Xu ที่กำลังทำงานอย่างหนักเพื่อสำรวจและทำงานอย่างเงียบๆ บนท้องถนนเพื่อค้นหาวิธีแก้ปัญหา "สุดยอดแบคทีเรีย"

ที่นี่ ในนามของเพื่อนร่วมงานทางชีววิทยาและผู้รับผลประโยชน์ Fortune Biotech ขอแสดงความเคารพอย่างสูงสุดต่อนักวิทยาศาสตร์ทุกคนที่ทุ่มเทความพยายามและหยาดเหงื่อแรงกายเพื่อสิ่งนี้ และขออธิษฐานให้มนุษย์สามารถเอาชนะ "แบคทีเรียชั้นยอด" โดยเร็วที่สุดและมีชีวิตที่ปลอดภัยและมีสุขภาพดีขึ้นสภาพแวดล้อม