Có phải chúng ta đang 'tiến đến kỷ nguyên mà không có kháng sinh hoạt động?'
Các nhà nghiên cứu đang lo lắng về sự phát triển và lây lan nhanh chóng của “siêu vi khuẩn”, là loại vi khuẩn không phản ứng với thuốc kháng sinh. Lần đầu tiên, các nhà khoa học đã tìm thấy siêu vi khuẩn mạnh ở vùng Bắc Cực xa xôi của Na Uy, nơi mà họ lo ngại sẽ không mang lại điềm báo tốt cho tương lai của các phương pháp điều trị bằng kháng sinh.
Một phần do quá trình tự nhiên và một phần do lạm dụng hoặc lạm dụng thuốc kháng sinh, nhiều chủng vi khuẩn nguy hiểm đã trở nên đe dọa hơn bằng cách phát triển khả năng kháng với một số loại thuốc kháng sinh, loại thuốc mà bác sĩ thường kê đơn để điều trị nhiễm trùng do vi khuẩn.
Những vi khuẩn mạnh như vậy, còn được gọi là "siêu vi khuẩn", được báo cáo là nguyên nhân gây ra hàng nghìn ca tử vong mỗi năm, ở cả Châu Âu và Hoa Kỳ.
Giáo sư Jennifer Roberts từ Đại học Kansas ở Lawrence gần đây đã dẫn đầu một nhóm thực hiện nghiên cứu về sự tan băng của lớp băng vĩnh cửu ở vùng Cao Bắc Cực xa xôi của Na Uy.
Mục đích ban đầu của nhóm là tìm hiểu khí mê-tan mà lớp băng tan này thải ra có thể liên quan đến biến đổi khí hậu ở cấp độ toàn cầu như thế nào.
Tuy nhiên, khi các nhà nghiên cứu phân tích các mẫu đất từ vùng Kongsfjorden của Svalbard ở Na Uy, nơi họ đặt trụ sở, họ phát hiện ra một điều khiến họ ngạc nhiên và hoảng hốt: một loạt siêu vi khuẩn mà theo tất cả các tài khoản, lẽ ra không nên sống ở đó.
GS Roberts cho biết: “Nghiên cứu mang đến cơ hội tốt để kiểm tra các mẫu đất tìm gen kháng sinh với giả thuyết rằng Svalbard là một nơi xa xôi và hẻo lánh, chúng tôi sẽ không tìm thấy bất kỳ bằng chứng nào về những gen như vậy.
“Ngược lại,” cô ấy lưu ý, “chúng tôi đã tìm thấy khá nhiều, bao gồm các gen kháng thuốc kháng sinh siêu việt như gen New Delhi, xuất hiện lần đầu ở Ấn Độ cách đây không lâu. Đây là một điều bất ngờ - các gen mà chúng tôi tìm thấy rõ ràng có thời gian chuyển giao ngắn giữa việc được phát hiện ở Ấn Độ và nhóm của chúng tôi phát hiện ra chúng ở Bắc Cực chỉ vài năm sau đó ”.
Các nhà khoa học kể lại phát hiện của họ và ý nghĩa của khám phá này trong một bài báo nghiên cứu mới xuất hiện trên tạp chí Môi trường quốc tế.
'Một khả năng có thể có chất thải của con người'
Các nhà nghiên cứu đã phân tích 40 mẫu đất từ 8 địa điểm khác nhau ở Svalbard. Việc giải trình tự DNA mà họ tiến hành cho thấy sự hiện diện của 131 gen kháng thuốc kháng sinh.
Một trong những gen này, sự hiện diện của gen này trong đất Bắc Cực đã khiến các nhà nghiên cứu ngạc nhiên, là blaNDM-1, được các nhà khoa học phát hiện lần đầu tiên ở New Delhi, Ấn Độ vào năm 2007.
Ở vi khuẩn, blaNDM-1 tạo ra khả năng kháng với kháng sinh carbapenem, một nhóm thuốc mạnh mà bác sĩ chỉ sử dụng để điều trị các bệnh truyền nhiễm không đáp ứng với các loại kháng sinh khác.
Câu hỏi đặt ra từ khám phá này là: làm thế nào mà những siêu vi khuẩn này lại đến được vùng Bắc Cực xa xôi này? Giáo sư Roberts và các đồng nghiệp đưa ra giả thuyết rằng có một số cách khác nhau mà các chủng kháng thuốc kháng sinh có thể đã lây lan xa đến mức này.
GS Roberts giải thích: “Chúng có thể bắt nguồn từ các mầm bệnh tiếp xúc nhiều lần với các loại kháng sinh khác nhau - đó là cách chúng tôi tạo ra các chủng kháng kháng sinh sâu sắc này, ở đó chúng vẫn tồn tại ngay cả khi đã sử dụng các phương pháp điều trị“ phương sách cuối cùng ”.
Bà lưu ý: “Một số địa điểm mà chúng tôi tìm thấy chủng gen ở New Delhi không quá xa cơ sở nghiên cứu chính, vì vậy có khả năng có sự tham gia của chất thải của con người.
Nhà nghiên cứu cũng đề cập đến hai con đường khác mà các chủng kháng thuốc có thể di chuyển. Đầu tiên là thông qua "các đàn chim làm tổ" có mặt ở những khu vực mà các nhà khoa học đã quan sát thấy "nồng độ cao nhất của các gen này." Thứ hai là thông qua chuyển động của các động vật nhỏ, chẳng hạn như cáo, có thể nhặt bọ từ các lỗ tưới nước mà chúng dùng chung với chim.
Siêu bọ là "cả bản địa và đã tiến hóa"
Sau đó, các nhà khoa học phải đối mặt với một vấn đề khác. Họ muốn tìm hiểu gen kháng thuốc kháng sinh nào là bản địa, tức là, xuất hiện tự nhiên trong khu vực và gen nào có thể đã “di chuyển” đến Bắc Cực từ các nơi khác trên thế giới.
GS Roberts cho biết: “Vì sự di cư của những gen này rất đáng quan tâm, câu hỏi tiếp theo sẽ trở thành,“ Những gen kháng kháng sinh này có nguồn gốc tự nhiên - hay chúng đã được chuyển giao? ”.
Các nhà nghiên cứu đã xác định điểm chuẩn cho các gen kháng thuốc kháng sinh bản địa để có thể tách chúng khỏi những gen đã đến vùng này từ nơi khác.
“Chúng tôi đã làm điều đó bằng cách xem xét nguồn cung cấp dinh dưỡng trong đất, vốn rất rất thấp trong các loại đất ở Bắc Cực này.Sau đó, chúng tôi có thể liên kết các gen kháng thuốc kháng sinh với thứ dường như là một nguồn photphat mới được đưa từ bên ngoài vào - và nguồn photphat có khả năng cao nhất là phân, trong nước thải của con người hoặc nhiều khả năng là phân chim, ”Nhà nghiên cứu giải thích.
Các nhà khoa học tin rằng một số gen kháng thuốc kháng sinh đã truyền từ vi khuẩn này sang vi khuẩn khác thông qua một quá trình gọi là “chuyển gen bên”, trong đó vi khuẩn có hại mà chim và các vật trung gian mang theo sẽ truyền từ phân vào nước.
Khi chúng chết, vi khuẩn giải phóng vật liệu di truyền của chúng vào môi trường, có nghĩa là các vi khuẩn khác sau đó có thể lấy các gen kháng thuốc kháng sinh.
Nhóm nghiên cứu cảnh báo rằng việc phát hiện ra tình trạng kháng nhiều loại thuốc kháng sinh ở vùng Bắc Cực xa xôi có nghĩa là hiện tượng siêu vi khuẩn đã thực sự trở nên toàn cầu và có thể gây ra một mối đe dọa rất nghiêm trọng và tức thì.
“Chúng tôi đã tìm thấy cả gen kháng thuốc kháng sinh bản địa và tiến hóa ở Bắc Cực. Điều đáng lo ngại là với tình trạng kháng thuốc đang lan rộng trên quy mô này, chúng ta có thể đang tiến đến kỷ nguyên hậu kháng sinh, nơi không loại kháng sinh nào của chúng ta có tác dụng vì các mầm bệnh mà chúng ta đang cố gắng chống lại đã chọn các gen kháng thuốc thông qua quá trình tiến hóa hoặc chuyển giao bên. "
Giáo sư Jennifer Roberts
“Điều thực sự quan trọng đối với chúng tôi là bắt đầu nghĩ đến việc quản lý hệ thống nước và sử dụng thuốc kháng sinh theo những cách toàn cầu - và bắt đầu giảm thiểu và kiểm soát một số sự lây lan mà rõ ràng là chưa được kiểm soát vào lúc này,” GS Roberts thúc giục.
