เปปไทด์ต้านจุลชีพ — พี่น้องที่ “เหนือกว่า” ของยาปฏิชีวนะ

เพนิซิลินเป็นยาปฏิชีวนะชนิดแรกของโลกที่ใช้ในการปฏิบัติทางคลินิกหลังจากหลายปีของการพัฒนา ยาปฏิชีวนะก็เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ แต่ปัญหาการดื้อยาที่เกิดจากการใช้ยาปฏิชีวนะอย่างแพร่หลายก็ค่อยๆ กลายเป็นเรื่องสำคัญ

เปปไทด์ต้านจุลชีพได้รับการพิจารณาว่ามีแนวโน้มการใช้งานในวงกว้าง เนื่องจากมีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียสูง มีสเปกตรัมต้านเชื้อแบคทีเรียที่กว้าง ความหลากหลาย ช่วงการเลือกที่กว้าง และการกลายพันธุ์ที่มีความต้านทานต่ำในสายพันธุ์เป้าหมายปัจจุบัน เปปไทด์ต้านจุลชีพจำนวนมากอยู่ในขั้นตอนการวิจัยทางคลินิก ซึ่งในจำนวนนี้ magainins (Xenopus laevis เปปไทด์ต้านจุลชีพ) ได้เข้าสู่การทดลองทางคลินิก Ⅲ

กลไกการทำงานที่กำหนดไว้อย่างดี

เปปไทด์ต้านจุลชีพ (แอมป์) เป็นโพลีเปปไทด์พื้นฐานที่มีน้ำหนักโมเลกุล 20,000 และมีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียระหว่าง ~ 7000 และประกอบด้วยกรดอะมิโน 20 ถึง 60 ตัวเปปไทด์ที่ออกฤทธิ์เหล่านี้ส่วนใหญ่มีลักษณะเป็นเบสที่แข็งแกร่ง ความคงตัวต่อความร้อน และต้านเชื้อแบคทีเรียในวงกว้าง

ตามโครงสร้างของเปปไทด์ต้านจุลชีพสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นสี่ประเภท: แบบเกลียว แบบแผ่น แบบขยาย และแบบวงแหวนเปปไทด์ต้านจุลชีพบางชนิดประกอบด้วยเกลียวหรือแผ่นเดียวทั้งหมด ในขณะที่บางชนิดมีโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่า

กลไกการออกฤทธิ์ที่พบบ่อยที่สุดของเปปไทด์ต้านจุลชีพคือพวกมันมีฤทธิ์โดยตรงกับเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรียกล่าวโดยสรุป เปปไทด์ต้านจุลชีพจะขัดขวางศักยภาพของเยื่อหุ้มแบคทีเรีย เปลี่ยนแปลงความสามารถในการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ สารเมตาบอไลต์ที่รั่วไหล และนำไปสู่การตายของแบคทีเรียในที่สุดธรรมชาติที่มีประจุของเปปไทด์ต้านจุลชีพช่วยปรับปรุงความสามารถในการโต้ตอบกับเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรียเปปไทด์ต้านจุลชีพส่วนใหญ่มีประจุบวกสุทธิ จึงเรียกว่าเปปไทด์ต้านจุลชีพประจุบวกปฏิกิริยาระหว่างไฟฟ้าสถิตระหว่างเปปไทด์ต้านจุลชีพประจุบวกและเยื่อหุ้มแบคทีเรียประจุลบทำให้การจับตัวของเปปไทด์ต้านจุลชีพกับเยื่อหุ้มแบคทีเรียมีความเสถียร

ศักยภาพการรักษาที่เกิดขึ้นใหม่

ความสามารถของเปปไทด์ต้านจุลชีพในการออกฤทธิ์ผ่านกลไกที่หลากหลายและช่องทางที่แตกต่างกันไม่เพียงแต่เพิ่มฤทธิ์ต้านจุลชีพเท่านั้น แต่ยังลดแนวโน้มการดื้อยาอีกด้วยการดำเนินการผ่านหลายช่องทาง ความเป็นไปได้ที่แบคทีเรียจะได้รับการกลายพันธุ์หลายครั้งในเวลาเดียวกันจะลดลงอย่างมาก ทำให้เปปไทด์ต้านจุลชีพมีศักยภาพในการต้านทานที่ดีนอกจากนี้ เนื่องจากเปปไทด์ต้านจุลชีพหลายชนิดออกฤทธิ์ในบริเวณเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรีย แบคทีเรียจึงต้องออกแบบโครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์ใหม่ทั้งหมดเพื่อกลายพันธุ์ และใช้เวลานานกว่าที่การกลายพันธุ์หลายครั้งจะเกิดขึ้นเป็นเรื่องปกติมากในเคมีบำบัดมะเร็งที่จะจำกัดการดื้อต่อเนื้องอกและการดื้อยาโดยใช้กลไกหลายอย่างและสารที่แตกต่างกัน

โอกาสทางคลินิกเป็นสิ่งที่ดี

พัฒนายาต้านจุลชีพชนิดใหม่เพื่อหลีกเลี่ยงวิกฤตยาต้านจุลชีพครั้งต่อไปเปปไทด์ต้านจุลชีพจำนวนมากอยู่ระหว่างการทดลองทางคลินิกและแสดงศักยภาพทางคลินิกยังมีงานอีกมากที่ต้องทำเกี่ยวกับเปปไทด์ต้านจุลชีพซึ่งเป็นสารต้านจุลชีพชนิดใหม่เปปไทด์ต้านจุลชีพจำนวนมากในการทดลองทางคลินิกไม่สามารถนำออกสู่ตลาดได้เนื่องจากการออกแบบการทดลองที่ไม่ดีหรือขาดความถูกต้องดังนั้นการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับอันตรกิริยาของยาต้านจุลชีพที่มีเปปไทด์กับสภาพแวดล้อมของมนุษย์ที่ซับซ้อนจะมีประโยชน์ในการประเมินศักยภาพที่แท้จริงของยาเหล่านี้

อันที่จริง สารประกอบหลายชนิดในการทดลองทางคลินิกได้รับการดัดแปลงทางเคมีบางอย่างเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางยาในกระบวนการนี้ การใช้งานห้องสมุดดิจิทัลขั้นสูงและการพัฒนาซอฟต์แวร์การสร้างแบบจำลองจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการวิจัยและพัฒนายาเหล่านี้ต่อไป

แม้ว่าการออกแบบและพัฒนาเปปไทด์ต้านจุลชีพเป็นงานที่มีความหมาย แต่เราต้องพยายามจำกัดความต้านทานของสารต้านจุลชีพชนิดใหม่การพัฒนาสารต้านจุลชีพและกลไกการต้านจุลชีพต่างๆ อย่างต่อเนื่องจะช่วยจำกัดผลกระทบของการดื้อยาปฏิชีวนะนอกจากนี้ เมื่อมีการนำสารต้านแบคทีเรียชนิดใหม่ออกสู่ตลาด จำเป็นต้องมีการติดตามและการจัดการโดยละเอียดเพื่อจำกัดการใช้สารต้านแบคทีเรียโดยไม่จำเป็นให้มากที่สุด