Đột phá trong điều trị vi khuẩn kháng kháng sinh

Hợp chất SCH-79797 được ví như “mũi tên độc” khoan thủng lớp vỏ bên ngoài của vi khuẩn, từ đó phá vỡ ADN của nó.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Princeton, Mỹ đã thử nghiệm một hợp chất, được gọi là SCH-79797, chống lại 25 trong số những vi khuẩn kháng sinh nguy hiểm nhất.

Những vi khuẩn này bao gồm một “siêu chủng” lậu cầu được coi là một trong năm mối đe dọa khẩn cấp hàng đầu đối với sức khỏe cộng đồng vì nó kháng lại tất cả những kháng sinh hiện có.

Hợp chất đã tiêu diệt thành công tất cả các “siêu vi khuẩn” bằng cách khoan thủng lớp vỏ bên ngoài của vi khuẩn, từ đó phá vỡ ADN của chúng.

Các nhà khoa học nói rằng “nghiên cứu thú vị” này có thể cách mạng hóa việc săn lùng một loại kháng sinh mới và hợp chất mới hoạt động giống như một “mũi tên độc”.

Chưa có nhóm kháng sinh mới nào điều trị vi khuẩn gram âm - loại vi khuẩn khó tiêu diệt nhất - trong 30 năm qua, vì thuốc phải đủ mạnh để tiêu diệt vi khuẩn mà không gây độc cho con người.

Kháng kháng sinh xảy ra tự nhiên. Nhưng quá trình này đã bị đẩy nhanh do tình trạng sử dụng kháng sinh bừa bãi diễn ra trong nhiều thập kỷ qua.

Những vi khuẩn từng vô hại giờ đã trở thành những “siêu vi khuẩn” giết chết khoảng 700.000 người mỗi năm trên toàn thế giới.

Nhiễm vi khuẩn được gây ra bởi hai loại vi khuẩn - Gram dương, bao gồm Staphylococcus aureus (MRSA) và Enterococcus faecali, và Gram âm, bao gồm Neisseria gonorrhoeae và Acinetobacter baumannii.

Sự khác biệt chính là vi khuẩn gram âm được bọc trong lớp ngoài vỏ ngoài vững chắc trước hầu hết các loại kháng sinh - đây là một mối lo ngại rất lớn.

Chỉ có 6 nhóm kháng sinh mới được phê duyệt trong 20 năm qua, và không có nhóm nào trong số đó hoạt động chống lại vi khuẩn gram âm.

Một nhóm các nhà nghiên cứu của Princeton đã báo cáo trên tạp chí Cell rằng họ đã tìm thấy một hợp chất có thể mang lại giải pháp.

“Đây là loại kháng sinh đầu tiên có thể nhắm vào Gram dương và Gram âm mà không kháng thuốc', Zemer Gitai, giảng viên sinh học và tác giả cao cấp của bài báo cho biết.

TS James Martin, người đứng đầu nghiên cứu mới nhất về SCH-79797, gọi tắt là SCH, đã dành phần lớn sự nghiệp của mình để nghiên cứu về hợp chất này.

Trong 25 ngày, TS Martin cho các vi khuẩn kháng thuốc tiếp xúc với hợp chất trong phòng thí nghiệm nhiều lần, để chứng minh nó thực tế tiêu diệt vi khuẩn.

Nhóm nghiên cứu đã thử chống lại các vi khuẩn bao gồm Neisseria gonorrhoeae (lậu cầu), nằm trong danh sách 5 mối đe dọa khẩn cấp hàng đầu do CDC công bố.

Lậu là một bệnh lây qua đường tình dục thường được điều trị bằng ceftriaxone và azithromycin.

Một báo cáo từ Public Health England vào tháng 1 năm 2019 cho thấy tình trạng kháng với 3 loại thuốc này tiếp tục phát triển, hạn chế các lựa chọn hiện có để điều trị bệnh.

Các nhà nghiên cứu đã lấy một mẫu của chủng N. gonorrhoeae kháng thuốc nhất từ ​​kho của Tổ chức Y tế Thế giới - một chủng kháng mọi loại kháng sinh đã biết.

“Hợp chất của chúng tôi vẫn tiêu diệt chủng này', GS Gitai nói. “Chúng tôi khá vui mừng về điều đó”.

“Nhưng điều chúng tôi phấn khởi nhất là khám phá về cách thức hoạt động của nó”.

Nghiên cứu về kháng sinh thường bao gồm tìm kiếm một phân tử có thể tiêu diệt vi khuẩn và nhân lên nhiều thế hệ. Vi khuẩn sẽ tiến hóa đề kháng lại thuốc, và các nhà khoa học sử dụng điều này để tái thiết kế phân tử nhằm tinh chỉnh nó.

Điều này không cần thiết cho SCH vì nó đã hoạt động ngay từ đầu.

GS Gitai giải thích rằng họ đã đặt tên lại cho hợp chất này là “Irresistin”, nghĩa là không thể kháng lại.

Các nhà khoa học đã dành nhiều năm cố gắng tìm ra chính xác cách thức hoạt động của hợp chất, khi thấy tác dụng mạnh mẽ của nó trong phòng thí nghiệm.

Nó hoạt động với hai cơ chế khác nhau. Nó đồng thời chọc thủng lớp ngoài của vi khuẩn và sau đó giết chết ADN bên trong.

SCH cắt nhỏ folate, viên gạch cơ bản của ARN và ADN rất quan trọng đối với cả vi khuẩn và động vật có vú.

SCH đã chống lại một “siêu chủng” lậu cầu có tên là Neisseria gonorrhoeae

Các nhà nghiên cứu thấy rằng hợp chất SCH ban đầu giết chết cả tế bào người và tế bào vi khuẩn ở mức độ gần tương tự nhau.

Nếu như vậy, chất này sẽ không thể được sử dụng trong y học vì có nguy cơ giết chết bệnh nhân trước khi giết chết nhiễm trùng.

Tuy nhiên, một dẫn xuất có tên là Irresistin-16 đã khắc phục điều đó. Chất này có khả năng chống vi khuẩn mạnh hơn gần 1.000 lần so với tế bào người, khiến nó trở thành một loại kháng sinh đầy triển vọng.

Như một xác nhận cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng họ có thể sử dụng Irresistin-16 để chữa khỏi cho những con chuột bị nhiễm vi khuẩn N. gonorrhoeae.

Các nhà nghiên cứu hy vọng phát hiện của họ sẽ dẫn đến những kháng sinh mới có thể chống lại cuộc khủng hoảng sức khỏe toàn cầu, trong đó không có loại thuốc mới nào được phát hiện trong nhiều thập kỷ qua và tỷ lệ kháng kháng sinh đang gia tăng.

Tổ chức Y tế Thế giới mô tả tình trạng kháng kháng sinh là một trong những mối đe dọa lớn nhất đối với sức khỏe toàn cầu.

Các chuyên gia ước tính khoảng 70% vi khuẩn có thể gây nhiễm trùng đã kháng với ít nhất một loại kháng sinh thường được sử dụng để điều trị chúng.

Vi khuẩn dễ khiến cho việc điều trị các bệnh nghiêm trọng trở nên kém hiệu quả nếu sử dụng kháng sinh không đúng cách hoặc quá nhiều.

Việc lạm dụng kháng sinh trong những năm gần đây khiến thuốc trở nên kém hiệu quả hơn và dẫn đến sự xuất hiện của 'siêu vi khuẩn'.

Trung tâm phòng chống dịch bệnh châu Âu (ECDC) ước tính mỗi năm có 30.000 người ở châu Âu chết vì siêu vi khuẩn.

Số liệu ước tính đến năm 2050, mỗi năm sẽ có 10 triệu người trên toàn cầu bị chết do các bệnh nhiễm trùng tiến triển thành không thể điều trị được.