Pada suatu hari di masa yang akan datang, Anda dapat mengobati penyakit Anda dengan pil antibiotik yang berasal dari mikroba kecil yang hidup di lapisan lendir ikan.
Sangatlah penting untuk menemukan antibiotik generasi berikutnya. Hingga saat ini, jumlah kasus bakteri baru yang kebal terhadap antibiotik terus meningkat. Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) telah memperingatkan bahwa masalah ini akan semakin parah pada tahun 2050. Sebuah studi baru-baru ini memperkirakan bahwa lebih banyak orang akan meninggal karena infeksi yang resistan terhadap obat daripada kanker.
Bagaimana kita bisa menemukan antibiotik yang baru?
Secara mengejutkan, lebih dari 70 persen obat anti-infeksi modern berasal dari bahan kimia alami. Banyak bahan kimia kompleks dibuat oleh tumbuhan dan mikroba, beberapa di antaranya memiliki sifat antibiotik, antivirus, atau bahkan beracun bagi sel. Salah satu antibiotik yang paling sering diresepkan adalah amoxicillin, yang berasal dari bahan kimia yang diisolasi dari jenis jamur yang disebut Penicillium.
Terlepas dari banyak upaya sebelumnya untuk menemukan obat anti-infeksi baru untuk mikroba darat di sekitar kita. Hewan, termasuk manusia, memiliki berbagai macam mikroba pada kulit mereka dan dalam sistem pencernaan mereka.
Sekarang kita tahu bahwa mikroba ini dapat memengaruhi organisme induknya secara positif maupun negatif. Hal ini dapat membantu pencernaan dan mengurangi infeksi patogen, tetapi juga bisa menyebabkan beberapa penyakit. Mikroba ini juga dapat menjadi sumber antibiotik baru. Sebagai contoh, para peneliti baru-baru ini mengidentifikasi antibiotik baru dari bakteri yang ditemukan di hidung manusia.
Di lab saya di Oregon State University, AS, kami berusaha menemukan generasi antibiotik berikutnya dari mikroba yang terkait dengan hewan. Fokus kami saat ini adalah vertebrata, ikan air tawar, dan hewan laut yang paling beragam. Lebih dari 33.000 spesies ikan telah ditemukan, lebih dari jumlah semua vertebrata lain di Bumi. Hewan-hewan ini sering hidup dalam lingkungan yang sulit dan cenderung membantu mikroba yang membatu mereka melawan infeksi.
Kami bekerja sama dengan ahli biologi kelautan Misty Paig-Tran dari California State University Fullerton, AS, untuk mengumpulkan sampel lendir dari berbagai spesies ikan di Pasifik. Timnya mengumpulkan sekitar 17 spesies ikan pesisir dan laut dalam dari beberapa jaring ikan. Beberapa spesies ini adalah ikan surfperch merah muda, yang berasal dari perairan pantai, dan dari perairan yang lebih dalam, belut tengah laut.
Adanya getah berlendir yang melapisi ikan akan bertindak sebagai lapisan pelindung. Saat hewan bergerak di dalam air, ia akan bersentuhan dengan semua jenis bakteri, jamur, virus, dan banyak masih banyak lagi. Lendir bertindak sebagai penghalang fisik. Para peneliti berspekulasi bahwa ada juga komponen kimia yang diproduksi oleh ikan yang membantu menangkal infeksi.
Rekan saya dan saya juga mencari bakteri yang bisa kami isolasi dari ikan. Tujuan kami adalah mengeksplorasi aktivitas biologis dalam ekstrak bakteri dengan harapan kami dapat memanfaatkannya.
Kami saat ini sedang mempelajari taksonomi bakteri: bagaimana mereka berhubungan satu sama lain, dan bagaimana kita harus mengkategorikannya sebagai pohon kehidupan? kemudian apa jenisnya? Peneliti S1 Molly Austin dan mahasiswa kimia pascasarjana Paige Mandelare mampu mengisolasi 47 jenis bakteri dari lendir ikan ini. Kami membiakkannya, mengekstraksi bahan kimia yang mereka buat, dan kemudian mengujinya untuk melihat apakah mereka mencegah penyebaran penyakit pada manusia.
Kami menemukan dengan menarik bahwa beberapa ekstrak bakteri memiliki sifat antimikroba yang kuat. Lima belas ekstrak menunjukkan kemampuan untuk secara efektif menghentikan Staphylococcus aureus yang resisten terhadap methicillin, atau MRSA. MRSA adalah sebuah bakteri yang kebal terhadap obat dan penyebab banyak infeksi yang sulit diobati pada manusia.
Pengujian dan analisis tambahan kami melakukan pada salah satu ekstrak yang paling efektif. Kami menemukan bahwa mikroba menghasilkan banyak analog dari senyawa aromatik yang dikenal sebagai phenazine, yang memiliki unsur antibiotik.
Didasarkan pada temuan ini, kami juga meneliti apakah senyawa yang terkandung dalam ekstrak ini memiliki efek tambahan pada sel kanker. Kami menemukan bahwa bakteri Pseudomonas yang berasal dari ikan surfperch merah muda juga menghasilkan zat yang mencegah pertumbuhan sel-sel kanker pada usus manusia.
Laboratorium saya dan laboratorium lain sedang melakukan penelitian. Efektivitas senyawa aktif ini sebagai obat dipengaruhi oleh banyak faktor, tetapi temuan ini menunjukkan bahwa mikroba yang terkait dengan ikan menghasilkan berbagai bahan kimia yang kompleks dan merupakan sumber yang sangat baik untuk penemuan obat baru.