Ác mộng tạm lùi lại: Khoa học sắp chế tạo thành công thế hệ kháng sinh mới, diệt được cả vi khuẩn kháng thuốc

Một trong những vấn đề nhân loại phải đối mặt ở thời điểm hiện tại là cơn ác mộng vi khuẩn kháng kháng sinh đang đến rất gần. Ngày càng càng có nhiều trường hợp nhiễm phải khuẩn kháng thuốc, khiến lựa chọn chữa trị không còn nhiều. Thậm chí, có những loại khuẩn kháng được tất cả các loại kháng sinh, kể cả loại mới nhất hiện nay.

Tuy nhiên nhân loại dường như đã có tin mừng. Theo một nghiên cứu mới đây, các chuyên gia đã tìm ra một đoạn mã protein mang tên G0775, với tiềm năng trở thành nền tảng tạo ra các loại thuốc thế hệ mới, cho phép nhân loại tạm thời đẩy lui cơn ác mộng này.

Bằng cách thay đổi một đoạn mã nhỏ, loại protein mới có thể ngăn chặn quá trình chuyển và nhận tín hiệu của các vi khuẩn gram âm. Nếu làm đúng thì trong tương lai, một thế hệ kháng sinh mới không thể bị kháng sẽ xuất hiện.

Tuy nhiên các chuyên gia công nghệ sinh học từ tập đoàn Genentech - tác giả của nghiên cứu - vẫn nhấn mạnh rằng hiện vẫn còn quá sớm để đưa ra kết luận. Chỉ là chúng ta sẽ có một hy vọng lớn, và có thêm thời gian để tiếp tục đối phó với nó.

Khuẩn gram âm và gram dương

Theo các chuyên gia sinh học, vi khuẩn có hai loại: gram dương và âm. Cụm từ gram được lấy theo tên của nhà vi khuẩn học người Đan Mạch Hans Christian Gram - người đầu tiên đưa ra khái niệm này.

Qua xét nghiệm, ông nhận thấy một số loại vi khuẩn có giữ lại màu tím tinh thể (chất chỉ thị trong thí nghiệm).

Hầu hết các loại khuẩn nguy hiểm nhất đều thuộc gram âm

Sự khác biệt này đến từ cấu trúc màng và thành tế bào của vi khuẩn. Khuẩn gram dương có màng tế bào gần giống vỏ trứng gà, gứa một lớp protein peptidoglycans dày cho phép trữ chất béo, và nhờ vậy giữ được các tinh thể màu. Trong khi ở khuẩn gram âm, lớp peptidoglycan mỏng hơn, nằm giữa 2 lớp màng nên không thể giữ được màu.

Cấu trúc của khuẩn gram dương đơn giản hơn, nên tìm ra thuốc chữa không mấy khó khăn. Còn với gram âm, đó lại là một câu chuyện khác hẳn. Do cấu trúc màng kép, không nhiều loại thuốc có thể tấn công các vi khuẩn này, và đó là lý do khuẩn gram âm được đánh giá là nguy hiểm hơn hẳn.

Các loại siêu khuẩn kháng thuốc hiện nay hầu hết đều là khuẩn gram âm. Bi kịch hơn, số "vũ khí" chúng ta có thì ngày càng trở nên kém hiệu quả. Để tạo ra vũ khí mới, các chuyên gia hiện đang hướng đến một lớp phân tử mang tên arylomycin - thứ đã chứng minh hiệu quả trong quá khứ.

Arylomycin có khả năng chặn lại các enzyme mang vai trò phát tín hiệu đến màng tế bào của vi khuẩn. Đó là một quá trình quan trọng, quyết định việc vi khuẩn có thể phát triển hay không, nên mang tiềm năng trở thành một loại kháng sinh. Vấn đề chỉ là arylomycin khó lòng xâm phạm được vào lớp màng kép của khuẩn gram âm.

Khó, chứ không phải là không thể. Và nay, G0775 chính là câu trả lời

"Trong nghiên cứu lần này, chúng tôi sử dụng các phương pháp y sinh để phá hủy arylomycin, nhằm tạo ra một loại phân tử mới. Đó là G0775 - protein có khả năng xuyên phá mạnh hơn arylomycin, nhằm chạm đến khi vực peptid truyền tín hiệu của vi khuẩn," - trích trong báo cáo.

Với phương pháp này, chúng ta tấn công vi khuẩn ở những nơi chúng không ngờ tới nhất, lại cho hiệu quả nhanh chóng hơn đối với phần lớn các loại khuẩn kháng thuốc hiện nay. Trong số đó có cả Klebsiella pneumoniae - loại khuẩn được đánh giá là hết sức kinh khủng, đã kháng được 13 loại kháng sinh mạnh nhất.

"Quan trọng hơn, thiết kế đặc biệt của G0775 cho phép phân tử này phá vỡ các cơ chế kháng thuốc thường thấy ở khuẩn gram âm. Có nghĩa, thuốc từ G0775 có thể sẽ không bị kháng,"

Dĩ nhiên, câu chuyện chống lại vi khuẩn không đơn giản đến thế. Khả năng tiến hóa của vi khuẩn là vô hạn, nên chúng ta không thể biết trước điều gì.

Nhưng dù vây thì nếu thành công, G0775 sẽ cho chúng ta thêm thời gian, nhất là khi các loại khuẩn nguy hiểm đang dần tiệm cận mức "siêu vi khuẩn".

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature.

Tham khảo: Science Alert