Kanamicinas yra antibiotikas, naikinantis tam tikras bakterijų rūšis. Bakterijos greitai dauginasi ir gali greitai mutuoti, todėl gali atsirasti naujų bakterijų, kurios nėra pažeidžiamos antibiotikams. Atsparumo kanamicinui atveju ši problema paaštrėja, nes bakterijų atsparumas susijusiems antibiotikams taip pat gali sukelti tam tikrą atsparumą kanamicinui.
Antibiotikų aminoglikozidų grupė apima kanamiciną, taip pat tokias medžiagas kaip gentamicinas ir streptomicinas. Šios grupės antibiotikai atakuoja daugybę bakterijų patogenų. Jų veikimo būdas yra sutrikdyti bakterinės ląstelės baltymų sintezę. Jie tai daro laikydamiesi struktūros, žinomos kaip 30S ribosoma, kuri padeda kurti baltymų grandines.
30S ribosomos blokavimas neleidžia bakterijai gaminti baltymų, kurių jai reikia išgyventi ir augti. Dėl to ląstelė taip pat eikvoja energiją gaminantiems baltymams, kurie nėra naudingi. Kanamicinas taip pat daro ląstelės membraną mažiau tvirtą, o tai kenkia bakterijai.
Bakterijos dauginasi labai greitai ir gali būti labai daug. Bakterijų populiacija gali skirtis pagal genetinę sudėtį, taigi ir galimus antibiotikų taikinius. Jei užsikrėtęs asmuo vartoja antibiotiką, tas vaistas gali sunaikinti visas jam jautrias bakterijas ir palikti bakterijas, kurios turi ypatingą atsparumą tam antibiotikui. Tada jie vėl gali išaugti nekontroliuojami ir būti atsparūs tam pačiam antibiotikui.
Bakterinių infekcijų, kurios gali būti gydomos kanamicinu, pavyzdžiai yra Escherichia coli, Serratia marcescens ir Mycobacterium tuberculosis infekcijos. Sergant tuberkulioze, kuri dažniausiai yra atspari keliems vaistams, kanamicinas yra antros eilės gydymas ir skiriamas tik po to, kai pradinis gydymas nepavyksta. Paprastai jis vartojamas kartu su kitais vaistais, siekiant padidinti gydymo veiksmingumą, jei patogenas turi atsparumą kanamicinui.
Atsparumo kanamicinui priežastys yra genai ir mutacijos. Bakterija natūraliai gali būti atspari vaistui. Vienas iš tokių pavyzdžių yra nptII genas, kuris natūraliai randamas bakterijose ir gamina fermentą, kuris slopina kanamicino veikimą bakterijų ląstelėje. Šio tipo natūralus atsparumas perduodamas per bakterijų kartas.
Įvairios bakterijos taip pat gali gauti atsparumo kanamicinui geną horizontaliu būdu. Bakterinis virusas, anksčiau užkrėtęs vieną ląstelę, gali atsitiktinai paimti iš tos ląstelės geną ir pernešti jį į kitą ląstelę. Bakterijos taip pat gali duoti viena kitai nedidelius genetinės medžiagos paketus mažuose DNR ratuose, vadinamuose plazmidėmis. Kartais ląstelė tiesiog paima laisvus genus iš suskaidytų aplinkos ląstelių.