Tìm ra protein diệt khuẩn có thể thay thế kháng sinh

TS Udi Qimron, tác giả chính của nghiên cứu, trong phòng thí nghiệm tại Trường ĐH Tel Aviv. Năm 2010 có khoảng 1.500 người chết vì nhiễm khuẩn kháng kháng sinh tại Israel.

Chất do nhóm nghiên cứu của Trường Đại học Tel Aviv, Israel  phân lập được ngăn không cho vi khuẩn phân chia, nhờ đó tiêu diệt vi khuẩn và chống lại nhiễm trùng. “Trong tương lai, có thể sản xuất kháng sinh mới từ protein này”, các tác giả cho biết trong báo cáo đăng trên tạp chí “Proceedings of the National Academy of Sciences”.

Trong những thập kỷ gần đây, tình trạng vi khuẩn kháng kháng sinh đã gia tăng rõ rệt, khiến y học hiện đại nhiều khi phải “bó tay” trước bệnh nhiễm trùng. Tổ chức Y tế Thế giới đã gọi vấn đề này là một trong ba hiểm họa lớn nhất đối với sức khỏe cộng đồng.

Ngay từ năm 1947, một thời gian ngắn sau khi kháng sinh được sử dụng rộng rãi, người ta đã phát hiện ra tính kháng thuốc của vi khuẩn. Kể từ đó, tình hình ngày càng trở nên xấu đi do tuổi thọ trung bình tăng lên và hệ miễn dịch của con người dần bị suy yếu.

Các thực khuẩn thể, được phát hiện từ đầu thế kỷ 20, từ lâu đã được xem là thứ vũ khí tiềm năng trong cuộc chiến chống lại bệnh nhiễm trùng ở người và đã được sử dụng rộng rãi ở Đông Âu. Tuy nhiên, thứ vũ khí này vẫn bị y học phương Tây “ghẻ lạnh” một phần vì hoạt động của chúng rất “cục bộ” so với kháng sinh.

Trái ngược với vi-rút, các thực khuẩn thể không gây hại cho con người. Chúng bám vào vi khuẩn, bơm ADN vào đó và nhanh chóng nhân lên bên trong vi khuẩn; đôi khi có tới 5.000 thực khuẩn thể nhiễm vào một tế bào vi khuẩn. Tế bào vi khuẩn sẽ bị kéo dài ra và cuối cùng bị phá hủy. Thực khuẩn thể là hình thái sống phổ biến nhất triển trái đất, với số lượng gấp 10 lần vi khuẩn.

“Thực khuẩn thể là kẻ thù tự nhiên của vi-rút, chúng nhiễm vào vi-rút và tiêu diệt vi-rút,” TS Qimron giải thích. “Ngay từ khi phát hiện ra thực khuẩn thể vào đầu thế kỷ 20, các nhà khoa học đã hiểu rằng, theo nguyên tắc ‘kẻ thù của kẻ thù là bạn,’ y học có thể biến thực khuẩn thể thành vũ khí chống lại các vi-rút”.

TS Qimron cùng các cộng sự đã tìm hiểu vai trò của từng gen trong số 56 gen của thực khuẩn T7, là thực khuẩn thể có độc lực cao đối với vật chủ của nó là Escherichia coli (E. coli), sản sinh ra hơn 100 “con cháu” trên mỗi vật chủ trong chưa đầy 25 phút. Nếu thực khuẩn thể T7 hoàn thành chu kỳ sinh trưởng, nó luôn phá hủy tế bào vật chủ cực kỳ mạnh.

Các nhà khoa học đã tìm ra một trong những protein được thực khuẩn thể T7 của E. coli tạo ra – có tên là Gene 0.4 – cản trở sự phân chia tế bào trong tế bào E. coli. “Khi khả năng phân chia tế bào bị chặn đứng, vi khuẩn sẽ bị dài ra mãi cho đến chết,” TS Qimron nói.

Các nhà nghiên cứu đang tiến hành đăng ký sáng chế trên toàn thế giới cho Gene 0.4. “Protein này có thể là loại kháng sinh lý tưởng”.

Theo TS Rotem Sorek, một nhà nghiên cứu tại Khoa Di truyền học Phân tử, Viện Khoa họcWeizmann thì đây là bước đột phá lớn đầu tiên trong cuộc chiến giữa thực khuẩn thể và vi khuẩn. Các nhà khoa học Nga đã triển khai sử dụng thực khuẩn thể để chống nhiễm trùng trong thời gian chiến tranh lạnh. “Binh lính Nga được phát các ống thuốc chứa thực khuẩn thể để dùng trong trường hợp nhiễm trùng tiêu hóa và các nhiễm trùng khác”. TS Sorek cho biết việc sử dụng thực khuẩn thể đã lan sang các nước phương Tây vào đầu những năm 1990, một phần là nhờ những nhà khoa học nhập cư từ Liên Xô cũ.

Tuy nhiên, TS. Silvio Pitlik, một chuyên gia về bệnh nhiễm trùng, lưu ý rằng “vi khuẩn biết cách phát triển tính đề kháng với thực khuẩn thể; chúng có những cơ chế tự vệ chống lại thực khuẩn thể. Song ông cũng nói thêm: “Tôi tin rằng trong tương lai, thực khuẩn thể sẽ được sử dụng nhiều hơn do việc khám phá ra những kháng sinh mới đang diễn ra chậm dần.”