Những vũ khí tí hon trong cuộc chiến chống kháng kháng sinh
Hiện nay, các siêu vi khuẩn đang lan truyền với tốc độ rất nhanh cùng khả năng tự trang bị vỏ bọc để chống lại thuốc kháng sinh một cách hiệu quả.
Trong bối cảnh thuốc kháng sinh sẽ sớm trở nên vô hiệu, giới khoa học đã đề xuất nhiều ý tưởng mới nhằm khắc phục hiện tượng kháng kháng sinh. Đó có thể là việc biến đổi gen hay xây dựng một đội quân tế bào nhân tạo trà trộn vào quần thể vi khuẩn gây bệnh, và độc đáo hơn là phát hiện một số chất có tiềm năng thay thế thuốc kháng sinh.
Trà trộn và giấu mình
Lấy ý tưởng từ khả năng “ẩn mình” giữa vi khuẩn, giới khoa học Anh và Italy đã tạo ra một số tế bào nhân tạo có thể giao tiếp hóa học với tế bào sống. Phát hiện đáng kinh ngạc nằm ở chỗ các tế bào nhân tạo được đặt vào giữa các tế bào tự nhiên nhưng hoàn toàn không bị phát hiện, nhờ vậy chúng tồn tại độc lập với các siêu khuẩn gây bệnh. Cấu trúc tí hon của các tế bào nhân tạo khá đặc biệt, chứa các ADN mà các nhà nghiên cứu cho rằng “hoàn toàn là bản sao của ADN thực”.
CRISPR gây đột biến gen, giúp thể thực khuẩn trở thành một thợ săn vi khuẩn mạnh hơn.
Chúng có thể phát sáng khi “giao tiếp” với vi khuẩn, đồng thời cảm nhận các phân tử, “tư duy”, tổng hợp và phát ra những tín hiệu hóa học. Quá trình trao đổi hai chiều với vi khuẩn bên cạnh được duy trì nhờ các protein do tế bào nhân tạo tự sản xuất trước kích thích của môi trường, nhờ vậy giúp loại tế bào kì lạ này vượt qua “phép thử” của vi khuẩn, khiến vi khuẩn coi tế bào nhân tạo là một trong số chúng.
Đây được coi như điểm then chốt để các thử nghiệm tiếp theo sẽ “huấn luyện” tế bào nhân tạo thành các “gián điệp”, từ đó đem theo các hoạt chất nhằm tiêu diệt mầm bệnh. Trà trộn giữa quần thể vi khuẩn gây bệnh, tế bào nhân tạo được kì vọng sẽ giúp phá vỡ màng sinh học của vi khuẩn – nơi cung cấp dinh dưỡng để các tế bào bệnh phát triển.
Nếu thực sự thành công khi thử nghiệm trên người, các tế bào nhân tạo sẽ giúp chống lại các siêu khuẩn kháng kháng sinh nguy hiểm bằng cách can thiệp vào các chuỗi tín hiệu của khuẩn gây bệnh và toàn bộ tổ chức vi khuẩn, mở ra cơ hội ngăn chặn lây lan tế bào bệnh trong cơ thể.
Tận dụng CRISPR
Cuộc chiến chống lại tình trạng kháng kháng sinh trở nên quyết liệt hơn khi nhiều nhà khoa học đã và đang thử nghiệm sử dụng thể thực khuẩn.
Được mệnh danh là kẻ thù tự nhiên của vi khuẩn, thể thực khuẩn có thể lây nhiễm và tiêu diệt vi khuẩn bằng cách sinh sản với số lượng lớn bên trong vi khuẩn, cho đến khi màng tế bào vi khuẩn không thể chứa được và phát nổ. Nghiên cứu mới đây của nhóm các nhà khoa học thuộc Viện công nghệ Massachusetts (Mỹ) đã tạo ra một loại thuốc gồm các thể thực khuẩn nhờ công cụ chỉnh sửa gen CRISPR gây nên đột biến trong một protein có vai trò liên kết với tế bào chủ.
Cụ thể, các gen khác nhau mã hóa cho sợi đuôi được hoán đổi. Sợi đuôi này bản chất là protein mà thể thực khuẩn sử dụng để bám vào thụ thể trên bề mặt của tế bào chủ (vi khuẩn), bao gồm các phân đoạn được gọi là các tấm beta nối với nhau bằng các vòng. Các nhà khoa học bảo tồn cấu trúc tấm beta, nhưng tận dụng CRISPR để gây đột biến các axit amin tạo thành các vòng. Nhóm nghiên cứu cho rằng CRISPR đã giúp xây dựng các cấu trúc siêu nhỏ, xâm nhập vào tế bào vi khuẩn mục tiêu, chọn lọc chính xác các gen rồi ăn ADN của vi khuẩn mục tiêu đó. Nhờ vậy, CRISPR giúp thể thực khuẩn trở thành một thợ săn vi khuẩn mạnh hơn.
Với CRISPR, thể thực khuẩn diệt vi khuẩn thông qua các cơ chế khác so với kháng sinh, có thể nhắm mục tiêu tới các chủng cụ thể. Đây hứa hẹn sẽ trở thành một lựa chọn hấp dẫn để cách mạng hóa việc điều trị nhiễm trùng không cần sử dụng kháng sinh.
Tuy nhiên, vẫn còn đó những hoài nghi liên quan mức độ an toàn của quá trình chỉnh sửa gen, trong khi các nghiên cứu về thể thực khuẩn vẫn còn ở giai đoạn đầu. Những vấn đề này đặt ra yêu cầu phải có nhiều nghiên cứu chuyên sâu và lâu dài, cùng thử nghiệm kĩ lưỡng trước khi đưa thể thực khuẩn biến đổi gen vào cơ thể người để chắc chắn rằng CRISPR sẽ không biến một vi khuẩn vô hại thành những loài nguy hiểm hơn.
Thuốc mới từ protein
Do sự giảm tốc độ trong phát hiện những thuốc kháng sinh mới, vai trò của thể thực khuẩn trong cuộc chiến chống siêu khuẩn kháng thuốc ngày càng lớn. Điều này được minh chứng qua kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học Israel khi họ tách thành công một protein đặc biệt có tác dụng chống nhiễm khuẩn.
Thí nghiệm với khuẩn đường ruột E.coli cho thấy gene04 của thể thực khuẩn T7 sản xuất một loại protein có khả năng sinh sôi rất nhanh, cản trở việc phân nhánh tế bào bên trong khuẩn E.coli, khiến quá trình phân bào bị gián đoạn, dẫn đến cái chết của khuẩn E.coli.
Tương tự, công trình nghiên cứu protein PlyC tới từ Đại học Monash (Úc) rất được chú ý khi có thể hỗ trợ tiêu diệt vi khuẩn gây ra nhiễm trùng, bao gồm đau cổ họng, viêm phổi và hội chứng sốc độc tố liên cầu khuẩn. Theo đó, loại protein này là bộ máy kháng khuẩn rất mạnh mẽ, có khả năng tiêu diệt vi khuẩn hay kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn hiệu quả gấp 100 lần so với thuốc kháng sinh. Việc giải mã thành công cấu trúc nguyên tử PlyC, cũng như cơ chế hoạt động của protein này, là bước tiến quan trọng trong việc phát triển các loại thuốc thay thế cho thuốc kháng sinh.
Khi mà nhiều siêu khuẩn kháng thuốc được dự báo sẽ cướp đi sinh mạng của khoảng 10 triệu người hàng năm trong thập kỷ sắp tới, các nghiên cứu về protein diệt khuẩn, thể thực khuẩn biến đổi gen và tế bào nhân tạo đều là những bước đột phá lớn, làm nền tảng cho cuộc chiến chống lại kháng kháng sinh vẫn đang tiếp diễn từng ngày.
Hiện nay, các nhóm nghiên cứu đang triển khai thêm nhiều thí nghiệm về tốc độ hoạt động của gene04 và protein PlyC, cũng như thời gian tiêu diệt khuẩn để chuẩn bị thử nghiệm trên động vật. Mặc dù vậy, vẫn còn một chặng đường rất dài trước khi tới giai đoạn thử nghiệm lâm sàng trên người và chính thức đưa vào áp dụng trong hệ thống khám chữa bệnh toàn cầu…
Lê Nam
Theo antg.cand.com.vn
Trung Quốc nhân giống bọ bảo vệ đập thủy điện lớn nhất thế giới
Trung Quốc đang nhân giống hàng triệu con bọ cánh cứng có nguồn gốc từ Mỹ với hy vọng đẩy lùi được nạn cỏ dại để bảo vệ đập thủy điện lớn nhất thế giới.
Loài bọ cánh cứng nhân giống được nhập từ Mỹ. (Ảnh: SCMP)
Việc nhân giống bọ cánh cứng trên nhằm mục đích bảo vệ đập thủy điện Tam Hiệp và các dòng sông phụ cận khỏi cuộc tấn công của loài cỏ dại Nam Mỹ. Cỏ này được người Nhật mang đến trồng tại sông Dương Tử của Trung Quốc để làm thức ăn cho ngựa từ năm 1937.
Các nhà khoa học Trung Quốc đã quyết định nhân giống hàng triệu con bọ cánh cứng nhập từ Mỹ thả quanh đập Tam Hiệp để chúng ăn cỏ dại. Loài bọ cánh cứng này sinh sôi rất nhanh, mỗi con có thể tạo ra tới 1.000 trứng chỉ sau 6 tuần. Các nhà khoa học cam kết bọ sẽ không làm ảnh hưởng đến cây trồng của người dân.
Thanh Ba
Theo doanhnghiepvn.vn
Đi tìm nền văn minh ngoài trái đất Trong vũ trụ còn có các sinh vật khác hay không? Liệu chúng ta có liên lạc được với "họ"? Có thể "họ" đang sống giữa chúng ta? Hiện giờ chúng ta không biết chắc chắn về những điều đó; mặc dù nhiều nhà khoa học hy vọng tìm thấy nền văn minh ngoài Trái đất ở ngoại hành tinh Proxima Centauri b....
Tiêu điểm
Tin đang nóng
Tin mới nhất

Làm theo thử thách trên mạng, cô gái kẹt tay trong miệng bạn trai

Bạn gái cũ lao vào đám cưới, "tung cước" đá ngã chú rể

Biến hóa hàng nghìn đồ chơi nhựa cũ thành tác phẩm nghệ thuật độc đáo

Những điều chưa biết về loài động vật quý hiếm, bí ẩn nhất sông Amazon

Khả năng tự 'cải lão hoàn đồng' kỳ lạ ở loài sinh vật biển

Tìm ra kẻ trộm bồn cầu vàng ở cung điện Blenheim trị giá 3,6 triệu USD

Cặp vợ chồng sinh 9 con gái và đều đặt tên "Đệ" để cầu con trai

Thanh niên 23 tuổi lập kỷ lục là người hưởng lương hưu trẻ nhất thế giới

Vũ trụ đối mặt tương lai khó đoán vì năng lượng tối bất ngờ suy yếu

Phát hiện dấu vết 'tổ tiên bí ẩn' góp 20% ADN cho người hiện đại

Cô gái 25 tuổi cưới chồng 60 tuổi, câu chuyện phía sau khiến ai nấy ngỡ ngàng

Loài hoa đắt nhất hành tinh: Đắt đến mức vô giá, nhưng không phải chỉ vì vẻ đẹp bên ngoài
Có thể bạn quan tâm

Hậu đấu tố người chị từng thân, nàng WAG Chu Thanh Huyền viral với quan điểm không thân với ai
Sao thể thao
20:16:50 23/03/2025
"Tóm dính" cặp đôi Vbiz ôm ấp sát rạt sau concert, chi tiết bàn tay tố cáo tất cả?
Sao việt
20:12:57 23/03/2025
Uống cà phê kiểu này nhiều người đang 'tự hại mình' mà không biết
Sức khỏe
20:08:27 23/03/2025
Nồng độ cồn cao khét của tài xế khiến 2 người bay ra khỏi xe
Tin nổi bật
20:07:06 23/03/2025
Phát hiện 8 điểm khai thác cát lậu tại Đắk Lắk
Pháp luật
20:02:17 23/03/2025
Tôn Lệ lộ tin nhắn cực chấn động: "Tôi tìm được chồng mới rồi!"
Sao châu á
19:51:11 23/03/2025
Bà nội trợ trung niên đã mua được 3 căn nhà và sống thoải mái nhờ chi tiêu cực thông minh và hiệu quả dù lương hưu không hề cao!
Sáng tạo
19:36:36 23/03/2025
Rơi trực thăng ở miền Trung Nhật Bản
Thế giới
19:16:52 23/03/2025
Học sinh tiểu học làm văn tả cô giúp việc "lăn qua lăn lại" trên giường, cả nhà đổ mồ hôi hột, đặc biệt là bố!
Netizen
18:31:57 23/03/2025