Suatu hari di masa depan, Anda dapat minum pil antibiotik yang berasal dari mikroba kecil yang hidup di lapisan lendir ikan untuk mengobati penyakit Anda.
Sangatlah penting untuk menemukan antibiotik generasi berikutnya. Kasus-kasus munculnya jenis bakteri yang kebal terhadap antibiotik saat ini terus meningkat. Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) telah memperingatkan bahwa masalah ini akan bertambah parah, dan sebuah studi baru-baru ini mengantisipasi bahwa pada tahun 2050 infeksi yang resistan terhadap obat akan menyerang lebih banyak orang daripada kanker.
Namun, bagaimana caranya kita dapat menemukan antibiotik yang baru?
Secara mengejutkan, lebih dari 70% obat anti-infeksi yang digunakan saat ini berasal dari bahan kimia alami. Tumbuhan dan mikroba menghasilkan beragam bahan kimia kompleks, beberapa di antaranya memiliki sifat antibiotik atau antivirus, atau bahkan beracun bagi sel. Misalnya, amoxicillin adalah salah satu antibiotik yang paling sering diresepkan, dan merupakan turunan dari bahan kimia yang diisolasi dari sebuah jenis jamur yang disebut Penicillium.
Meskipun banyak upaya sebelumnya untuk mengidentifikasi obat anti-infeksi baru dari mikroba darat yang berada di sekitar kita. Hewan, termasuk manusia, menjadi tuan rumah bagi segala macam mikroba yang beragam pada kulit dan dalam sistem pencernaan.
Ada pemahaman yang berkembang bahwa mikroba ini dapat berinteraksi dengan organisme induknya secara positif maupun negatif, termasuk mendukung pencernaan dan mengurangi infeksi patogen, tetapi juga berkontribusi pada beberapa jenis 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, Amerika Serikat, kami telah berupaya mengidentifikasi generasi antibiotik berikutnya dari mikroba yang terkait dengan hewan. Upaya kami saat ini fokus pada kelompok vertebrata, hewan laut, dan ikan air tawar yang paling beragam. Lebih dari 33.000 spesies ikan telah diidentifikasi, lebih banyak dari jumlah semua vertebrata lain di Bumi. Hewan-hewan ini sering hidup di lingkungan yang sulit, dan cenderung mendukung kehidupan mikroba yang membatu mereka melawan infeksi.
Kami bekerja sama dengan ahli biologi kelautan Misty Paig-Tran di California State University Fullerton, Amerika Serikat, untuk mendapatkan sampel lendir dari sejumlah spesies ikan Pasifik yang berbeda. Dari beberapa jaring ikan, timnya berhasil mengumpulkan beberapa spesies ikan pesisir dan beberapa ikan laut dalam, total sekitar 17 spesies. Beberapa spesies ini adalah ikan surfperch merah muda, yang berasal dari perairan pantai, dan dari perairan yang lebih dalam, belut tengah laut.
Getah berlendir yang melapisi ikan bertindak sebagai lapisan pelindung. Saat hewan bergerak di dalam air, ia bersentuhan dengan semua jenis bakteri, jamur, virus, dan 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 mencari bakteri yang bisa kami isolasi dari ikan. Tujuan kami adalah mengeksplorasi aktivitas biologis dalam ekstrak bakteri dengan harapan kami dapat memanfaatkannya.
Saat ini kami sedang mengeksplorasi taksonomi bakteri tersebut–maksudnya, bagaimana mereka terhubung satu sama lain dan bagaimana sebaiknya kita mengklasifikasikan mereka pohon kehidupan? Spesies apa mereka? Peneliti S1 Molly Austin dan mahasiswa pascasarjana kimia Paige Mandelare mampu mengisolasi 47 jenis bakteri yang berbeda dari lendir ikan ini. Kami membiakkannya, mengekstraksi bahan kimia yang mereka hasilkan, dan kemudian mengujinya untuk melihat apakah mereka menghambat persebaran penyakit pada manusia.
Menariknya, kami menemukan bahwa beberapa ekstrak bakteri memiliki aktivitas antimikroba yang kuat, dengan 15 ekstrak menunjukkan dapat secara kuat menghambat dari Staphylococcus aureus yang resisten terhadap methicillin (MRSA). MRSA adalah patogen yang kebal terhadap obat dan bertanggung jawab atas banyak infeksi yang sulit diobati pada manusia.
Kami melakukan pengujian dan analisis tambahan pada salah satu ekstrak yang paling kuat, dan menemukan bahwa mikroba menghasilkan banyak analog dari senyawa aromatik tertentu yang disebut phenazine yang memiliki unsur antibiotik. Termotivasi oleh temuan ini, kami menguji apakah senyawa dalam ekstrak ini juga dapat mempengaruhi sel kanker. Kami menemukan bahwa bakteri Pseudomonas yang berasal dari ikan surfperch warna merah muda, juga menghasilkan zat yang menghambat pertumbuhan sel-sel kanker pada usus manusia.
Penelitian ini masih berlangsung, di laboratorium saya dan laboratorium lain. Banyak faktor mempengaruhi keefektifan senyawa aktif ini sebagai obat. Namun, hasil ini menunjukkan bahwa mikroba yang terkait dengan ikan menghasilkan beragam bahan kimia yang kompleks dan merupakan sumber yang sangat baik untuk penemuan obat baru.