มีแบคทีเรียหลายชนิดที่สร้าง β-lactamase มาทำลายฤทธิ์ยาได้ เช่น Staphylococcus aureus, Haemophilus influenzae, Neisseria gonorrhoeae, Klebsiella pneumoniae, Citrobacter spp., Morganella spp. ได้มีรายงานเกี่ยวกับ β-lactamase ที่สามารถทำลายฤทธิ์ penicillin ได้มานานกว่า 70 ปีแล้วตั้งแต่ปี 1940 ปัจจุบันมี β-lactamase กว่า 1,400 ชนิด แบ่งตาม Ambler classification ออกเป็น 4 กลุ่มใหญ่ (Ambler molecular class) คือ A, B, C และ D ตามการจัดเรียงลำดับของกรดอะมิโน พบ β-lactamase ในแบคทีเรียได้แตกต่างกันไปและแต่ละชนิดอาจไวต่อ β-lactamase inhibitor ได้แตกต่างกัน
ได้มีการนำ β-lactamase inhibitor มาใช้ร่วมกับยาต้านจุลชีพเมื่อราว 30 ปีที่แล้ว นับเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในวงการเกี่ยวกับยาต้านจุลชึพ ซึ่ง β-lactamase inhibitor โดยลำพังจะมีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียเพียงเล็กน้อย แต่เมื่อใช้ร่วมกับยาต้านจุลชีพในกลุ่ม β-lactam antibiotics จะทำให้ยาต้านจุลชีพออกฤทธิ์ได้ดีขึ้นอย่างมาก สำหรับ β-lactamase inhibitor ที่นำมาใช้ร่วมกับยาต้านจุลชีพและวางจำหน่ายมาระยะหนึ่งแล้ว ได้แก่ clavulanic acid (clavulanate), sulbactam และ tazobactam ซึ่งยาเหล่านี้เป็น β-lactam β-lactamase inhibitor มีโครงสร้างคล้าย penicillin อย่างมาก (ดูรูป) และเป็น irreversible inhibitor ตัวอย่างตำรับยาที่มี β-lactamase inhibitor เหล่านี้ร่วมกับยาต้านจุลชีพ เช่น clavulanic ร่วมกับ amoxicillin หรือ ticarcillin, sulbactam ร่วมกับ ampicillin หรือ cefoperazone, tazobactam ร่วมกับ piperacillin เป็นต้น β-lactam β-lactamase inhibitor เหล่านี้ให้ผลดีในการยับยั้ง β-lactamase กลุ่ม A แต่ให้ผลไม่ดีต่อ β-lactamase กลุ่มอื่น และเกิดปัญหาเรื่องเอนไซม์ดื้อต่อยาเหล่านี้ จึงมีการคิดค้น β-lactamase inhibitor ชนิดใหม่ๆ โดยล่าสุดคือ avibactam ออกวางจำหน่ายแล้วในตำรับที่ใช้ร่วมกับ ceftazidime ซึ่ง avibactam เป็น reversible non-β-lactam β-lactamase inhibitor ในโครงสร้างไม่มี 4-membered β-lactam ring แต่มี 5-membered ring ที่มี amide group อยู่ด้วย มีค่า 50% inhibitory concentration (IC50) ต่ำ (อยู่ในช่วง 3 ถึง 170 nM) ครอบคลุม β-lactamase หลายชนิด เป็นยาที่มีฤทธิ์แรงที่สุดในบรรดา β-lactamase inhibitor ที่มีจำหน่าย กล่าวคือ ในการยับยั้ง β-lactamase 1 โมเลกุลใช้ยานี้เพียง 1-5 โมเลกุล ในขณะที่ tazobactam และ cavulanate ต้องใช้มากกว่า 50 โมเลกุล ขณะนี้อยู่ระหว่างทำการศึกษาการใช้ avibactam ร่วมกับยาอื่น เช่น ceftaroline, aztreonam
อ้างอิงจาก
(1) Toussaint KA, Gallagher JC. β-lactam/β-lactamase inhibitor combinations: from then to now. Ann Pharmacother 2015;49:86-98; (2) Olsen I. New promising β-lactamase inhibitors for clinical use. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2015 2015;34:1303-8; (3) Drawz SM, Papp-Wallace KM, Bonomo RA. New β-lactamase inhibitors: a therapeutic renaissance in an MDR world. Antimicrob Agents Chemother 2014;58:1835-46.
