Hàng chục loại kháng sinh tự nhiên mới được tìm thấy trong cơ thể con người

Vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh đã trở thành mối đe dọa lớn đối với sức khỏe, không chỉ trong quá khứ mà cả trong những thập kỷ tới. Nhưng bây giờ, các nhà khoa học lại phát hiện ra rằng hóa ra các loại thuốc kháng sinh mới có thể cũng đã ở bên trong cơ thể chúng ta từ lâu. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Pennsylvania đã sử dụng một thuật toán "tìm kiếm" để tìm ra hàng chục peptide kháng khuẩn tiềm năng đang ẩn trong cơ thể người.

Về cơ bản, khi vi khuẩn ngày càng phát triển khả năng kháng thuốc, các bệnh nhiễm trùng có thể điều trị trước đây sẽ lại trở nên nguy hiểm. Trên thực tế, người ta dự đoán rằng những "siêu vi khuẩn" này có thể gây ra 10 triệu ca tử vong mỗi năm vào năm 2050. Với việc tuyến phòng thủ cuối cùng của chúng ta đã bắt đầu thất bại, các nhà khoa học đang tìm kiếm các loại thuốc mới ở nhiều nơi, bao gồm những thứ như trà xanh, sữa mẹ, nọc rắn đuôi chuông, da ếch, nấm và thậm chí cả sữa của thú mỏ vịt.

Staphylococcus aureus là một trong những vi khuẩn mà các peptide kháng khuẩn mới được phát hiện có hiệu quả chống lại.

Trong một nghiên cứu mới đây, các nhà nghiên cứu đã thử tìm kiếm các peptide kháng khuẩn mới (antimicrobial peptides - AMP) trong cơ thể người. Peptide bản chất là một chuỗi dài các axit amin được cơ thể sản sinh ra với tác dụng sinh tổng hợp các loại protein.

Giống như khi bạn sử dụng chức năng tìm kiếm để tìm các từ hoặc cụm từ cụ thể trong một tài liệu, họ đã sử dụng một thuật toán để tìm các peptide có đặc tính kháng khuẩn trong proteome của con người. Proteome được ví như một thư viện hoàn chỉnh của các protein được sản xuất trong cơ thể.

Nhóm nghiên cứu bắt đầu bằng cách quét proteome để tìm các peptide có các đặc điểm chung cho tất cả các AMP - cụ thể là có độ dài từ 8 đến 50 axit amin, mang điện tích dương và chứa cả các mảnh kỵ nước và ưa nước. Tìm kiếm này đã trả về 2.603 lượt truy cập, và thú vị là chúng không có mối liên hệ nào với hệ thống miễn dịch, khiến nhóm nghiên cứu gọi chúng là "peptide được mã hóa".

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã chọn 55 trong số các peptide này và kiểm tra hiệu quả của chúng đối với 8 loại vi khuẩn gây bệnh nổi tiếng, bao gồm E. coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa và Staphylococcus aureus. Việc nhiễm trùng những vi khuẩn này thường mắc phải trong bệnh viện và có thể nguy hiểm và khó điều trị.

"Chúng tôi phát hiện ra rằng 63,6% trong số 55 peptit được mã hóa này có hoạt tính kháng khuẩn", César de la Fuente, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết. "Điều thú vị là, những peptide này không chỉ chống lại sự lây nhiễm của một số vi khuẩn có hại nhất trên thế giới, chúng còn nhắm mục tiêu đến các sinh vật cộng sinh ở ruột và da có lợi cho chúng ta. Chúng tôi suy đoán rằng đây có thể là dấu hiệu của vai trò điều chỉnh hệ vi sinh vật, mà các peptide này cũng có thể sở hữu".

Các AMP còn hoạt động tốt hơn khi được nhóm lại với những AMP khác từ cùng một vùng trên cơ thể, với khả năng kháng khuẩn của chúng được tăng cường gấp 100 lần. Trong các thử nghiệm trên chuột, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng các AMP mới hoạt động tốt như các kháng sinh hiện có, và không gây ra bất kỳ dấu hiệu độc tính nào.

Việc thử nghiệm tiếp theo sẽ kiểm tra xem liệu các peptide được mã hóa này có ảnh hưởng đến vi khuẩn để phát triển khả năng kháng thuốc hay không. Và kết quả cũng có vẻ đầy hứa hẹn.

"Những gì chúng tôi phát hiện ra là những phân tử được mã hóa này tấn công vi khuẩn bằng cách thấm qua màng ngoài của chúng, một cơ quan không thể thiếu để tồn tại", De la Fuente nói: "Khả năng thấm qua màng cực kỳ gây hại này sẽ đòi hỏi một lượng lớn năng lượng và nhiều thế hệ đột biến để tạo ra sức đề kháng ở vi khuẩn, cho thấy rằng những peptide mới được phát hiện này là ứng cử viên tốt cho kháng sinh bền vững."

Theo các nhà nghiên cứu, phát hiện mới không chỉ có thể dẫn đến các loại kháng sinh tự nhiên mới để chống lại mối đe dọa ngày càng tăng của các siêu vi khuẩn, mà kỹ thuật được sử dụng để tìm ra chúng cũng có thể giúp phát hiện ra các phân tử tiềm ẩn có khả năng điều trị cho các bệnh tật khác.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Biomedical Engineering.

• Con sông hẹp nhất thế giới chỉ rộng vài centimet
• "Mắt laser" phát hiện Thành phố Trắng ngàn năm, người thường không thấy
• Cận cảnh chú cá mập trắng khổng lồ với hàng trăm vết sẹo "yang hồ" nhất đại dương

Từ khóa liên quan:

Staphylococcus aureus

thuốc kháng sinh

vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh

kháng sinh tự nhiên

peptide kháng khuẩn

peptide được mã hóa

César de la Fuente