Ngăn vi khuẩn trao đổi gene: Giải pháp thông minh cho tình trạng kháng thuốc

Các nhà khoa học Đại học Montreal vừa phát triển một kỹ thuật mang tính cách mạng trong cuộc chiến chống siêu vi khuẩn kháng thuốc bằng cách mã hóa gene.

Khả năng kháng thuốc kháng sinh ở vi khuẩn và siêu vi khuẩn, là một vấn đề nghiêm trọng và được công nhận trên toàn cầu. Trên thực tế, vấn đề này đã lên đến mức khủng hoảng gần một năm trước theo số liệu từ Liên Hiệp Quốc. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) cũng tuyên bố rằng tình trạng kháng thuốc đang ngày càng trầm trọng. Và nghiên cứu mới đây đã thắp lên một niềm hy vọng mới cho ngành y tế.

Nghiên cứu này đã được đăng trên tạp chí Scientific Reports hồi đầu tháng 11. Nhóm các nhà khoa học thuộc Bộ Hóa sinh và Y học phân tử của UdeM đã khám phá ra một phương pháp có thể ngăn chặn việc chuyển gene kháng thuốc kháng sinh giữa các thế hệ. Họ tập trung vào việc ngăn chặn cơ chế cho phép mã hoá gen kháng thuốc kháng sinh vào plasmid - đây là những mảnh DNA có thể mang gene mã hóa các protein giúp vi khuẩn có khả năng nguy hiểm này.

Cụ thể, các nhà nghiên cứu tìm thấy những vị trí liên kết chính xác của các protein - điều này cực kì quan trọng trong quá trình truyền plasmid. Từ đó, các nhà nghiên cứu đã tạo ra các phân tử hóa học mạnh hơn làm giảm khả năng truyền các plasmid mang gene kháng thuốc kháng sinh.

Vô hiệu hóa khả năng kháng thuốc của vi khuẩn. (Ảnh: Kateryna Kon).

"Nghiên cứu này có thể tìm thấy điểm yếu trên một protein, nhắm mục tiêu, phá hủy để nó không thể hoạt động được. Các plasmid khác có các protein tương tự, một số có các protein khác, nhưng giá trị của nghiên cứu nằm ở chỗ: nhờ biết cấu trúc phân tử của các protein này, chúng ta có thể đưa ra phương pháp để ức chế chức năng của chúng”, ông Christian Baron - phó chủ nhiệm phòng R&D tại khoa Y học của UdeM, nói.

Khả năng kháng thuốc kháng sinh của vi khuẩn gây ra rất nhiều ảnh hưởng xấu. Thuốc kháng sinh vẫn là một phần quan trọng của y học hiện đại, và khi chúng trở nên không hiệu quả, chúng ta sẽ gặp rất nhiều khó khăn trong việc chữa trị và kiểm soát những căn bệnh do siêu vi khuẩn gây nên. Kháng sinh cũng được sử dụng như là phương pháp điều trị dự phòng trong các cuộc giải phẫu cũng như trong điều trị ung thư.

Theo báo cáo của một ủy ban đặc biệt được thành lập tại Anh Quốc vào năm 2014 gọi là “Review on Antimicrobia Resistance”, những vi khuẩn kháng thuốc có thể tước đi mạng sống của khoảng 10 triệu người vào năm 2050.

Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Bệnh tật (CDC), mỗi năm có tới 2 triệu người mắc bệnh do loại vi khuẩn nguy hiểm này gây ra, trong đó có ít nhất 23.000 trường hợp tử vong. Ngoài ra, WHO cũng cho biết rằng, mỗi năm có khoảng 480.000 trường hợp trên thế giới mắc bệnh lao kháng rất nhiều thuốc.

Kháng thuốc kháng sinh là một vấn đề đòi hỏi phải giải quyết càng sớm càng tốt, bắt đầu ngay từ bây giờ. Rất may, có nhiều nhóm nghiên cứu đang làm việc để giải quyết vấn đề bằng cách đưa ra nhiều phương pháp tiếp cận khác nhau. Một số sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR để chế tạo các robot nano tổng hợp, đặc biệt nhắm mục tiêu tiêu diệt các vi khuẩn kháng thuốc. Thậm chí, một số nhà khoa học còn nỗ lực sử dụng "siêu enzim" để chống lại các siêu vi khuẩn.

Trong khi đó, những nhà khoa học khác giống như nhóm nghiên cứu của UdeM đang tập trung sức lực để tìm hiểu cặn kẽ cách thức hoạt động của vi khuẩn. Từ đó, họ phát triển các phương pháp để khiến chúng dễ bị tổn thương hơn khi tiếp xúc với thuốc kháng sinh.

CDC đã đầu tư hơn 14 triệu USD để nghiên cứu về khả năng kháng thuốc kháng sinh, và chúng ta có thể sớm thấy những nỗ lực này đem lại kết quả. Quá trình nghiên cứu rõ ràng là sẽ mất nhiều thời gian, nhưng nó có thể đẩy nhanh tốc độ sản xuất các loại thuốc mới.

“Con người nên có hy vọng. Khoa học sẽ mang lại những ý tưởng mới và giải pháp mới cho vấn đề này. Động lực để các nhà nghiên cứu tìm ra phương pháp giải quyết nạn kháng thuốc đang rất mạnh mẽ. Tôi không hoàn toàn chắc chắn về khả năng thành công của nghiên cứu, nhưng rõ ràng chúng tôi đang tạo ra sự thay đổi, đang thúc đẩy sự tiến bộ”, nhà nghiên cứu Baron lạc quan cho biết.