Các nhà kỹ thuật phát triển chất kháng sinh mới mạnh hơn 500 lần, tiêu diệt được 49 chủng siêu vi khuẩn kháng thuốc

Viêm màng não, viêm phổi, tiêu chảy... đều có thể giết thịt người. Và thủ phạm gây ra chúng không gì khác chính là những con vi khuẩn.

Để tranh đấu lại những căn bệnh này, con người sử dụng một loại vũ khí khác biệt: thuốc kháng sinh. Nhưng vi khuẩn chẳng phải là không có bí quyết phòng thủ. Chúng sản xuất những màng tế bào kép, với lớp ngoài như một bức tường thành ngăn chặn kháng sinh xâm nhập.

Trong khi bức tường thành ấy ngày càng trở thành chắc chắn giữa bối cảnh kháng kháng sinh tăng vọt, nhân loại mới chỉ có thêm được một loại thuốc "công thành"  để chống cự những vi khuẩn gram âm màng kép trong suốt 50 năm qua.

Chỉ đến hiện thời, hi vọng mới đang được thắp lên khi một nhóm các nhà khoa học đã phát triển được một phù hợp chất đâm xuyên qua lớp màng ngoài của vi khuẩn. Hợp chất này là một ứng viên đầy triển vọng trong cuộc chiến của chúng ta với những siêu vi khuẩn kháng kháng sinh chết người.

Các nhà khoa học tạo ra chất kháng sinh mới mạnh hơn 500 lần, tiêu diệt được 49 chủng siêu vi khuẩn kháng thuốc - Ảnh 1.

Nghiên cứu mới được thi hành bởi nhóm các nhà công nghệ dẫn đầu bởi Peter Smith, nhà sinh học tiến hóa tại tổ chức công nghệ Genentech. Từ lâu, Smith đã quan tâm tới một thích hợp chất tự nhiên có khả năng thâm nhập màng ngoài của các vi khuẩn gram âm.

Thích hợp chất được gọi là arylomycins có thể xuyên qua lớp màng ngoài, chỉ có vấn đề chúng gặp khó khăn khi đoàn kết với chỉ tiêu của chúng. Chỉ tiêu này chính một loại enzyme được nhúng vào màng trong của vi khuẩn, đâm vào khoảng trống giữa các bức tường thành trong và ngoài trên màng tế bào của chúng.

Vì thế, Smith và các đồng nghiệp đã biến đổi phân tử arylomycin thành một dạng tối ưu hóa, cho phép thuốc có thể tiện lợi tiếp cận với không gian giữa nhì màng tế bào của vi khuẩn và liên kết với enzyme chỉ tiêu.

Phân tử mà họ phát triển được đặt tên là G0775. Các thí điểm cho thấy nó mạnh hơn chí ít 500 lần so với các arylomycin tự nhiên khi được sử dụng để chống cự những vi khuẩn gram âm gây bệnh trên người bao gồm: Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa và Acinetobum.

Hơn nữa, G0775 còn có kĩ năng Đối Địch phần nhiều 49 dạng đa kháng thuốc của các chủng vi khuẩn mà các nhà phân tích thu được trong khoảng bệnh nhân thực. Trong một thí nghiệm, các nhà kỹ thuật đã đưa vào đó siêu vi khuẩn K. pneumoniae, một chủng đã kháng lại được hồ hết 13 loại kháng sinh không giống nhau.

Sau khi thêm G0775 tham gia đĩa thử nghiệm, hợp chất này ngay lập tức đã sản xuất một cuộc phản công. Nó đã bọc lấy K. Pneumoniae và ngăn chặn thời kỳ sinh sôi của chúng. Kết quả của thí điểm được báo cáo trên tạp chí Nature.

"Chúng tôi rất vui vẻ", Smith nói. "Chúng tôi đã chuyển đổi các phân tử để chúng có thể tấn công tham gia đúng mục tiêu mà chúng nhắm tới".

Các nhà khoa học tạo ra chất kháng sinh mới mạnh hơn 500 lần, tiêu diệt được 49 chủng siêu vi khuẩn kháng thuốc - Ảnh 2.

Lớp màng kép của vi khuẩn gram âm (bên trái) đã có thể bị hạ bởi một loại thuốc mới

Tiến đến thử nghiệm trên chuột, các nhà công nghệ kiếm được thấy G0775 cũng có thể tiến công bại các vết nhiễm trùng gây ra bởi 6 chủng của 4 loại vi khuẩn gram âm khác biệt. Ngoài ra đó, loại thuốc này không biểu thị độc tính quá cao trong các tế bào động vật có vú.

"Đây là một câu chuyện thực sự thú vị", nhà hóa sinh Paul Hergenrother tới trong khoảng Đại học Illinois ở Urbana cho biết. Lúc trước, Hergenrother cũng đã từng tìm hiểu những đặc điểm mà các hợp chất cần có để xâm nhập tham gia màng ngoài của vi khuẩn gram âm.

Ông nhấn mạnh rằng để có thể phát hành G0775 thành một loại thuốc, nó phải biểu hiện độc tính đủ thấp. "Thuốc kháng sinh không giống như thuốc ung thư, nó chỉ được phép gây ra ít tính năng phụ", Hergenrother nói.

Hiện thời, ông có một cái nhìn rất sáng sủa khi kết quả thí điểm cho thấy chỉ cần một liều nhỏ dại G0775 đã có thể giảm đáng kể lượng vi khuẩn gây bệnh. Liều thấp hơn chứng tỏ nó có tiềm năng biến thành một loại kháng sinh mạnh hơn. "Đây đúng mực là những gì bạn muốn thấy ở thời kỳ tạo ra thuốc này", Hergenrother giải thích.

Một dấu hiệu lạc quan nữa mà ông đưa ra danh sách trong khoảng nghiên cứu này, đó là việc các cơ quan công nghệ như Genentech đã quay quay về phát triển thuốc kháng sinh. Trong khoảng vài chục năm vừa mới đây, các cơ quan được phẩm lớn đang dần từ bỏ chiến trận thuốc kháng sinh vì nó không còn đem đến lợi nhuận lớn.

"Nghiên cứu này là tín hiệu cho thấy Genentech đã trở lại mặt trận như một võ tướng lớn tưởng", Hergenrother nói. "Họ đã từng bật hình thức tàng hình, thật tuyệt khi hiện thời thấy họ quay quay về".

Tìm hiểu Science

Theo ZKNIGHT

Trí thức trẻ


Đọc thêm: dat xanh