Antibiotik dari Enzim Perut

Peneliti dari Massachusetts Institute of Technology (MIT), Amerika Serikat, dan University of Naples Federico II, Italia, dalam studi terbarunya menemukan bahwa fragmen dari protein pepsinogen—enzim yang digunakan untuk mencerna makanan di perut—dapat membunuh bakteri salmonella dan Escherichia coli (E. coli).

Mereka berkeyakinan, dengan memodifikasi peptida ini, kita dapat meningkatkan aktivitas antimikroba. Pada akhirnya pengembangan peptida sintetis ini dapat digunakan sebagai antibiotik atas bakteri yang resistan terhadap obat.

"Peptida ini benar-benar merupakan contoh yang bagus untuk rekayasa. Sekarang bagaimana menggunakan biologi sintetis ini dan membuatnya lebih manjur," kata Cesar de la Fuente-Nunez, doktor di MIT. Hasil studi ini telah diterbitkan dalam jurnal ACS Synthetic Biology.

Peptida antimikroba, yang ditemukan di hampir semua organisme hidup, dapat membunuh banyak mikroba. Namun peptida ini biasanya tidak cukup kuat untuk bertindak sebagai obat antibiotik sendiri.

Banyak ilmuwan, termasuk De la Fuente-Nunez, telah mencoba berbagai cara untuk membuat peptida lebih kuat. Harapannya, mereka tentu ingin menemukan senjata ampuh untuk memerangi masalah yang ditimbulkan oleh bakteri yang resistan terhadap antibiotik.

Dalam studi ini, para peneliti mencari tahu apakah protein lain yang ditemukan dalam tubuh manusia, di luar peptida antimikroba, dapat membunuh bakteri. Untuk itu, mereka mengembangkan algoritma pencarian yang menganalisis database urutan protein manusia guna mencari kesamaan dengan peptida antimikroba.

Tim berfokus pada pepsinogen peptida yang berperan memecah protein dalam makanan. Setelah pepsinogen disekresikan oleh sel-sel yang melapisi perut, asam hidroklorik di perut bercampur dengan pepsinogen.

Para peneliti lalu mengubahnya menjadi pepsin A, yang mencerna protein menjadi beberapa fragmen kecil. Fragmen tersebut, yang sebelumnya tak memiliki fungsi, muncul sebagai antibiotik baru di layar antimikroba.

Setelah para peneliti mengidentifikasi antibiotik baru tersebut, mereka mengujinya pada bakteri yang ada di laboratorium. Hasilnya, mereka menemukan bahwa antibiotik baru tersebut dapat membunuh berbagai mikroba, termasuk patogen bawaan makanan, seperti salmonella dan E. coli.

"Perut manusia diserang oleh banyak bakteri patogen, sehingga masuk akal bahwa kita akan memiliki mekanisme pertahanan untuk melindungi diri dari serangan seperti itu," kata De la Fuente-Nunez.

Para peneliti juga menguji tiga fragmen pepsinogen terhadap infeksi kulit Pseudomonas aeruginosa pada tikus. Hasilnya, mereka menemukan bahwa peptida secara signifikan mengurangi infeksi.

Namun mekanisme yang tepat di mana peptida membunuh bakteri belum diketahui. Hipotesis peneliti, muatan positif memungkinkan peptida mengikat membran bakteri bermuatan negatif dan membuat lubang di dalamnya mirip dengan peptida antimikroba lainnya.

Para peneliti berharap dapat memodifikasi peptida ini agar lebih efektif sehingga berpotensi digunakan sebagai antibiotik. Mereka juga mencari peptida baru dari organisme selain manusia.

SCIENCE DAILY | MIT NEWS | TECHEXPLORIST | FIRMAN ATMAKUSUMA

Antibiotik dari Enzim Perut