Bảo tàng lưu trữ 6.000 vi khuẩn nguy hiểm

Bảo tàng Chủng giống Vi sinh vật (NCTC) chứa những chủng vi khuẩn đại diện cho hơn 900 loài có thể lây nhiễm, khiến con người ốm và tử vong.

Một ống chứa vi khuẩn ở NCTC. Ảnh: NYT.

Trong số gần 800 bảo tàng chủng giống ở 78 nước, NCTC do Cơ quan Y tế Công cộng Anh quản lý thuộc số ít bảo tàng chuyên lưu trữ vi khuẩn có ý nghĩa lâm sàng, tức những loài gây bệnh cho con người. Mẫu vật vi khuẩn đầu tiên gửi tới NCTC được lấy từ một binh nhất tên Ernest Cable, phục vụ trong quân đội Anh dưới thời Thế chiến I. Cable qua đời vào ngày 13/3/1915 do Shigella flexneri, vi khuẩn gây bệnh kiết lỵ. Trung úy William Broughton-Alcock, nhà vi khuẩn học trong quân đội, lấy mẫu S. flexneri từ xác Cable, đặt vi khuẩn sống trong thạch agar và giữ trong hộp bọc sáp trước khi đặt tên mới là NCTC 1.

Bảo tàng cung cấp mẫu vật chuẩn của các chủng vi khuẩn đã biết cho nhiều nhà vi sinh vật học lâm sàng trên thế giới. Họ nghiên cứu cách vi khuẩn tiến hóa, kiểm tra quy định an toàn đối với bệnh truyền nhiễm, phát triển vaccine, thuốc kháng ung thư và liệu pháp điều trị bệnh rối loạn trao đổi chất, tìm hiểu vấn đề kháng kháng sinh. Ví dụ, vi khuẩn gây ra cái chết cho binh nhất Cable được hồi sinh từ dạng đông lạnh khô bởi Kate Baker, nhà vi sinh vật học ở Đại học Liverpool, và cộng sự của bà trong nỗ lực tìm hiểu cách S. flexneri tiến hóa trong thập kỷ qua. Bệnh kiết lỵ vẫn giết chết khoảng 164.000 người mỗi năm, chủ yếu là trẻ em.

Nhóm nghiên cứu giải trình tự hệ gene của NCTC 1, sau đó so sánh với các chủng khác cô lập vào năm 1954, 1984 và 2002. Chỉ 2% hệ gene của vi khuẩn này thay đổi trong thế kỷ qua, nhưng những thay đổi đó gắn liền với độc lực cao hơn, khả năng lẩn tránh miễn dịch và mức độ kháng kháng sinh mạnh hơn. Khi các nhà nghiên cứu như tiến sĩ Baker phát hiện một chủng hoặc loài vì khuẩn mới, họ có thể ký gửi ở NCTC 1.

Bảo tàng NCTC mở của lần đầu tiên ở London năm 1920 tại Viện Y học Dự phòng Lister. 200 mẫu vi khuẩn đầu tiên, bao gồm mẫu vật lấy từ binh nhất Cable, được ký gửi bởi Frederick William Andrewes, nhà bệnh học chuyên nghiên cứu kiết lỵ trong Thế chiến I. N.C.T.C gửi 2.000 chủng vi khuẩn miễn phí tới nhiều viện khác nhau trong năm tiếp theo. Những vi khuẩn chuyển đi đều còn sống, bảo quản trong thạch agar làm từ lòng đỏ trứng và đặt trong hộp bọc sáp.

NCTC chứa nhiều vi khuẩn giúp tạo ra nhiều đột phá y học. Alexander Fleming, người phát minh penicillin, ký gửi 16 chủng vi khuẩn ở bảo tàng từ năm 1982 tới 1948. Fleming thậm chí lấy mẫu vi khuẩn Haemophilus influenzae, ký hiệu NCTC 4842, từ mũi của ông.

Năm 2019, bảo tàng gửi 3.083 ống chứa vi khuẩn tới 63 nước. Những loại vi khuẩn được đặt nhiều nhất là Clostridium (nguyên nhân hàng đầu gây tiêu chảy), E. coli (360 chủng, một số nguy hiểm, số khác vô hại), Staphylococcus (gây bệnh truyền nhiễm từ nhẹ tới chết người), Mycobacteriaceae (gây bệnh lao và bệnh phong) và Salmonella (từ thức ăn nhiễm khuẩn). Chúng được chuyển tới trung tâm phân phối ở ngoại ô London theo quy định an toàn nghiêm ngặt. Phần lớn vi khuẩn có mức an toàn sinh học ở cấp 2 hoặc 3, có nghĩa chúng có thể gây bệnh nghiêm trọng hoặc chết người nhưng có thuốc điều trị. Cấp nguy hiểm nhất là cấp 4 chỉ bao gồm virus. .

Những mẫu vật mới được nuôi cấy trong thạch agar để đảm bảo chúng còn sống và không bị ô nhiễm, sau đó ngưng hoạt động trong dung dịch chất bảo quản đông lạnh giàu đường, làm đông lạnh khô ở nhiệt độ -33 độ C trong 3 – 4 giờ, sau đó cho vào ống thủy tinh chặn bằng bông tiệt trùng và lưu trữ ở 4 độ C. Không phải mọi mẫu vật đều tồn tại sau thời gian dài lưu trữ. Mỗi mẫu vật đều đi kèm mô tả nguồn gốc xuất xứ, nhận dạng và đặc điểm quan trọng trong cơ sở dữ liệu tìm kiếm.