Dùng hệ miễn dịch của vi khuẩn để khiến chúng "tự tử"

Việc sử dụng quá liều thuốc kháng sinh trên người và động vật được cho là nguyên nhân chính dẫn đến sự gia tăng của các loại vi khuẩn kháng thuốc hay superbug (các vi khuẩn có khả năng kháng nhiều loại thuốc kháng sinh). Hôm nay, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một loại bomb kháng sinh thông minh có thể tập trung vào từng dòng vi khuẩn riêng biệt, qua đó mang lại một thế hệ thuốc kháng sinh mới ngăn ngừa sự đe dọa của các vi khuẩn kháng kháng sinh.

Được phát triển bởi các nhà nghiên cứu đến từ đại học Bắc Carolina (NC), kỹ thuật của họ mang lại tiềm năng về một loại vũ khí mới trong cuộc chiến chống lại các loại vi khuẩn kháng nhiều loại thuốc. Không giống như các loại kháng sinh thông thường, tiêu diệt cả vi khuẩn có lợi và có hại, phương pháp mới sẽ tập trung và tiêu diệt từng loại vi khuẩn nhất định trong khi không hề đụng chạm đến các vi khuẩn sinh lợi. Vì vậy, họ gọi đây là bomb kháng sinh thông minh.

Trong hệ miễn dịch của nhiều loại vi khuẩn thường chứa một hệ thống có tên gọi CRISPR-Cas. CRISRP viết tắt của Clustered Regualarly Interspaced Palindromic Repeats - chuỗi lặp lại đối xứng đều nhau là các chuỗi DNA được nhiều loại vi khuẩn và cố khuẩn để tự vệ. Khi vi khuẩn bị tấn công bởi các đối tượng xâm nhập bên ngoài, chẳng hạn như virus, hệ thống CRISPR-Cas sẽ tạo ra các chuỗi RNA (Acid Ribonucleic) nhỏ có tên CRISPR RNA có khả năng nhận diện cụ thể và ghép nối với các trình tự DNA của đối tượng xâm nhập. Khi CRISPR RNA tìm ra một điểm nối, chúng sẽ giải phóng các protein gọi là Cas để cắt DNA của đối tượng xâm nhập, do đó ngăn chặn lây nhiễm.

Bằng việc thiết kế các CRISPR RNA tập trung vào chuỗi DNA của chính vi khuẩn, các nhà nghiên cứu tại NC đã điều chỉnh hệ miễn dịch của vi khuẩn để chúng "tự sát".

Bác sĩ Chase Beisel - phó giáo sư hóa học và kỹ thuật sinh học phân tử tại đại học NC cho biết: "Trong phòng thí nghiệm, chúng tôi đã nhận ra rằng phương pháp này loại bỏ các vi khuẩn được tập trung. Chúng tôi vẫn cố gắng tìm hiểu rõ hơn về việc cắt DNA để loại bỏ vi khuẩn. Tuy nhiên, phương pháp cho phép tập trung vào nhiều loại vi khuẩn khác nhau và loại bỏ dễ dàng, đây là điều khích lệ chúng tôi".

Một trong những thành tựu đáng chú ý của nhóm nghiên cứu là việc họ đã tiêu diệt thành công vi khuẩn Salmonella gây bệnh tiêu chảy trên người mà không tác động đến các vi khuẩn có lợi. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng đã chứng minh khả năng tiêu diệt một chủng của một loài vi khuẩn trong khi một chủng khác của cùng một loài có đến 99% DNA giống nhau vẫn không bị ảnh hưởng.

"Bằng cách tập trung vào các đoạn DNA riêng biệt thông qua hệ thống CRISPR-Cas, chúng tôi có thể vượt qua các cơ chế cơ bản của nhiều vi khuẩn kháng kháng sinh", bác sĩ Beisel cho biết.

Hiện tại, nhóm nghiên cứu tiếp tục phát triển các phương pháp phân phối CRISPR RNA để có thể áp dụng trên các thử nghiệm lâm sàn một cách hiệu quả. Chi tiết về nghiên cứu của đại học Bắc Carolina đã vừa được đăng tải trên tạp chí trực tuyến mBio.

TIN CŨ HƠN
Loài cây đẹp nhưng cực độc - chạm nhẹ cũng khiến bạn

Loài cây đẹp nhưng cực độc - chạm nhẹ cũng khiến bạn "sống-không-bằng-chết"

Nhìn lá màu xanh, hình tim đẹp đến thế nhưng ai ngờ loài cây này chứa 1 chất độc có tính sát thương tinh thần kinh khủng.

Đăng ngày: 24/08/2025
Khám phá đảo Socotra - Nơi có cây độc đáo bậc nhất hành tinh

Khám phá đảo Socotra - Nơi có cây độc đáo bậc nhất hành tinh

Socotra, một hòn đảo của Yemen, là nơi có vài trăm loài động vật và thực vật không hề xuất hiện ở bất kỳ nơi nào khác trên trái đất.

Đăng ngày: 21/08/2025
Chanh ngón tay - Loại chanh giống trứng cá hồi đắt nhất thế giới

Chanh ngón tay - Loại chanh giống trứng cá hồi đắt nhất thế giới

Giá thành cho 1kg của loại quả này tới hàng triệu đồng nhưng giới nhà giàu Trung Quốc vẫn săn lùng đặt mua cho bằng được.

Đăng ngày: 18/08/2025
Khám phá thú vị về cây quất cảnh ngày Tết

Khám phá thú vị về cây quất cảnh ngày Tết

Cây quất là cây xanh, cây ăn quả rất quen thuộc với người dân Việt Nam, đặc biệt là mỗi dịp Tết đến xuân về.

Đăng ngày: 14/08/2025
Cận cảnh loài kiến sở hữu

Cận cảnh loài kiến sở hữu "bụng bia" cực bự

Kiến mật - loài kiến trông giống ong nhưng không phải là ong, tưởng là mang mật nhưng lại… không phải là mật.

Đăng ngày: 11/08/2025
Vi khuẩn Vibrio vulnificus là gì?

Vi khuẩn Vibrio vulnificus là gì?

Theo FDA, vi khuẩn Vibrio thường gây ra các triệu chứng tiêu hóa như tiêu chảy, nôn mửa và đau bụng.

Đăng ngày: 09/08/2025
Việt Nam vinh dự sở hữu 3 trong 10 loại quả hiếm nhất thế giới

Việt Nam vinh dự sở hữu 3 trong 10 loại quả hiếm nhất thế giới

Trong danh sách 10 loại trái cây được bình chọn là ngon và hiếm nhất thế giới, thì có tới 5 loại quả xuất hiện ở Việt Nam nhưng trong đó có 3 loại quả có nguồn gốc từ vùng Đông Nam Á.

Đăng ngày: 04/08/2025
Khoa Học News