การศึกษากระบวนการการดื้อต่อยาปฏิชีวนะในแบคทีเรียก่อโรค

 

การติดเชื้อในโรงพยาบาลเป็นหนึ่งในปัญหาหลักที่ทำให้ประเทศทั้งที่พัฒนาแล้วและประเทศที่กำลังพัฒนา โดยการติดเชื้อในโรงพยาบาลมักเกิดจากเชื้อแบคทีเรียดื้อยา ทำให้ผู้ป่วยมีอัตราการเสียชีวิตสูง และสูญเสียเม็ดเงินไปเพื่อจัดหายาปฏิชีวนะชนิดใหม่ๆ มาใช้ในการรักษาผู้ป่วย ปัญหานี้หากไม่ได้รับการแก้ไขจะสามารถนำไปสู่ปัญหาของระบบสาธารณสุขของประเทศได้ ห้องปฏิบัติการวิจัยเทคโนโลยีชีวภาพได้เล็งเห็นถึงความสำคัญในการศึกษาการเชื้อในโรงพยาบาล โดยมุ่งเน้นไปยังเชื้อที่พบได้มากในประเทศไทย ได้แก่ Pseudomonas aeruginosa และ Stenotrophomonas maltophilia ซึ่งเชื้อแบคทีเรียก่อโรคเหล่านี้มักมีความสามารถในการดื้อต่อยาปฏิชีวนะหลายชนิด

ห้องปฏิบัติการฯ ได้ศึกษากลไกการดื้อต่อยาปฏิชีวนะในเชื้อแบคทีเรียโดยใช้เทคนิคทางด้านพันธุศาสตร์โมเลกุล เพื่อหายีนที่มีความสำคัญในกระบวนการการดื้อต่อยาปฏิชีวนะ โดยผลของงานวิจัยได้มีความเป็นไปได้ที่จะสามารถนำยีนที่ศึกษาเป็นพัฒนาเป็นยีนเป้าหมายของยาชนิดใหม่ๆ ที่ใช้รักษาการติดเชื้อของแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะได้ ทางห้องปฏิบัติการฯ ได้ค้นพบและทำการศึกษา MfsA และ MfsQ ใน S. maltophilia ซึ่งเป็นยีนที่ผลิตโปรตีนขับยา และมีความสำคัญต่อกลในการดื้อต่อยาปฏิชีวนะหลายกลุ่มในเชื้อแบคทีเรีย MfsA เป็นโปรตีนขับยาที่สามารถขับยาปฏิชีวนะได้หลายชนิดโดยมีความจำเพาะต่อกลุ่มฟลูออโรควิโนโลน (ภาพ B) MfsQ เป็นโปรตีนขับยาฆ่าเชื้อในกลุ่มแอมโมเนียมจตุตถภูมิ หรือ ควอเตอร์นารีแอมโมเนียม (Quaternary ammonium) ซึ่งเป็นกลุ่มของสารเคมีที่ใช้ในสารฆ่าเชื้ออย่างแพร่หลาย อีกทั้งห้องปฏิบัติการฯ ยังได้ศึกษาโปรตีนขับยา Mfs1 และ Mfs2 ใน P. aeruginosa ซึ่งพบว่าการเพิ่มจำนวนของโปรตีนขับยา Mfs1 และ Mfs2 มีความสัมพันธ์กับการดื้อต่อยาปฏิชีวนะในกลุ่ม อะมิโนไกลโคไซด์ ควิโนโลน และ เซฟาโลสปอริน การศึกษากลไกการดื้อยาพบว่าการเพิ่มปริมาณของ Mfs1 และ Mfs2 ไปกระตุ้นการจับกันของโปรตีน ArmZ และ MexZ ส่งผลให้ปริมาณของโปรตีนขับยา MexXY ซึ่งเป็นโปรตีนขับยาชนิด RND มีจำนวนเพิ่มสูงขึ้น ทำให้เชื้อแบคทีเรียดื้อต่อยาปฏิชีวนะมากขึ้น เมื่อบูรณาการองค์ความรู้ที่ได้จากการศึกษาและค้นพบเกี่ยวกับความสำคัญและความเชื่อมโยงของ ยีน โปรตีน และการดื้อต่อยาปฏิชีวนะในเชื้อแบคทีเรียเหล่านี้ การพัฒนายามีความจำเพาะต่อยีน หรือโปรตีนเพื่อแก้ไขการดื้อต่อยาปฏิชีวนะจึงมีความเป็นไปได้

อาณาจักร เพื่อค้นหาตัวขับเคลื่อนที่ทำให้เกิดการดื้อยาในประเทศไทยตามแนวคิดเรื่องสุขภาพหนึ่งเดียว ความรู้ที่ได้รับจากโครงการวิจัยนี้จะสามารถระบุขอบเขตของเชื้อดื้อยา และตัวขับเคลื่อนในสิ่งแวดล้อมได้ เพื่อเพิ่มความตระหนักรู้เกี่ยวกับตัวขับเคลื่อนที่ทำให้เกิดการดื้อยาต้านจุลชีพในหมู่ประชาชนทั่วไปและยังส่งต่อให้กับผู้กำหนดนโยบายเพื่อจัดทำมาตรการเร่งในการแก้ปัญหาเชื้อดื้อยา นอกจากนี้ห้องปฏิบัติการยังได้ขยายการศึกษาเกี่ยวกับ AMR ไปยังภาคการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ซึ่งจนถึงขณะนี้ยังถูกละเลยไปอย่างมาก ผลการวิจัยพบว่าตัวขับเคลื่อนที่ทำให้เกิดการดื้อยา มาจากยาปฏิชีวนะที่ตกค้างในน้ำเสีย ทางออกหนึ่งที่ชัดเจนคือการกำจัดยาปฏิชีวนะที่ตกค้างในระบบบำบัดน้ำเสีย นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีชีวภาพกำลังทำงานร่วมกับผู้เชี่ยวชาญด้านนาโนคอมโพสิทจากจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เพื่อพัฒนานาโนคอมโพสิทที่สามารถกำจัดยาปฏิชีวนะและยาฆ่าแมลงที่ตกค้างออกจากน้ำเสีย นอกจากนี้ทีมวิจัยยังร่วมมือกับสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (อย.) ในการนำเทคโนโลยีการกำจัดยาปฏิชีวนะนี้ไปใช้ในระบบบำบัดน้ำเสียในโรงงานผลิตยา โรงพยาบาล และชุมชนอื่นๆ เพื่อลดการปล่อยยาปฏิชีวนะสู่สิ่งแวดล้อมโดยรวม เพื่อเป้าหมายในการพัฒนาสุขภาพของมนุษย์ สัตว์ และสิ่งแวดล้อม