Kanamicin je antibiotik, ki ubija določene vrste bakterij. Bakterije se hitro množijo in so sposobne hitre mutacije, kar lahko povzroči nove bakterije, ki niso ranljive za antibiotik. V primeru odpornosti na kanamicin se ta problem še poslabša, saj lahko odpornost bakterij na sorodne antibiotike povzroči tudi določeno odpornost na kanamicin.
Aminoglikozidna skupina antibiotikov vključuje kanamicin, pa tudi snovi, kot sta gentamicin in streptomicin. Ta skupina antibiotikov napada širok spekter bakterijskih patogenov. Njihov način delovanja je motiti sintezo beljakovin v bakterijski celici. To naredijo tako, da se držijo strukture, znane kot ribosom 30S, ki pomaga pri gradnji beljakovinskih pramenov.
Blokiranje ribosoma 30S preprečuje, da bi bakterija proizvajala beljakovine, ki jih potrebuje za preživetje in rast. Prav tako povzroči, da celica porabi energijo za proizvodnjo beljakovin, ki niso uporabne. Kanamicin tudi naredi celično membrano manj trdno, kar je škodljivo za bakterijo.
Bakterije se zelo hitro razmnožujejo in so lahko prisotne v velikem številu. Populacija bakterij se lahko razlikuje glede na genetsko sestavo in s tem v potencialnih tarčah za antibiotike. Če okužena oseba vzame antibiotik, lahko to zdravilo ubije vse občutljive bakterije in pusti bakterije, ki so na ta antibiotik posebno odpornost. Ti lahko nato spet uidejo izpod nadzora in postanejo imuni na isti antibiotik.
Primeri bakterijskih okužb, ki bi jih bilo mogoče zdraviti s kanamicinom, vključujejo okužbe z bakterijo Escherichia coli, Serratia marcescens in Mycobacterium tuberculosis. V primeru tuberkuloze, ki je običajno odporna na več zdravil, je kanamicin zdravilo druge izbire in se predpisuje šele po neuspešnem začetnem zdravljenju. Običajno se jemlje v kombinaciji z drugimi zdravili za povečanje učinkovitosti zdravljenja, če ima povzročitelj odpornost na kanamicin.
Geni in mutacije so razlogi za odpornost na kanamicin. Bakterija je lahko naravno odporna na zdravilo. En tak primer je gen nptII, ki ga naravno najdemo v bakterijah in ki proizvaja encim, ki zavira delovanje kanamicina v bakterijski celici. Ta vrsta naravne odpornosti se prenaša skozi generacije bakterij.
Različne bakterije lahko pridobijo tudi gen za odpornost na kanamicin na vodoravni način. Bakterijski virus, ki je prej okužil eno celico, lahko po nesreči pobere gen iz te celice in ga prenese v drugo celico. Bakterije si lahko dajo tudi majhne pakete genskega materiala v majhnih krogih DNK, znanih kot plazmidi. Včasih celica preprosto pobere ohlapne gene iz pokvarjenih celic v okolju.