Kháng thuốc: Hợp chất 'ngựa thành Troy' tiêu diệt vi khuẩn từ bên trong
Gali - một hợp chất giống như sắt - trông tương tự như thực phẩm và có thể đánh lừa vi khuẩn ăn nó. Khi vào bên trong, nó sẽ tiêu diệt các vi khuẩn. Trong một nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã sử dụng thành công hợp chất này để điều trị nhiễm trùng phổi ở chuột và người.
Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC) đã coi kháng kháng sinh là “một trong những thách thức sức khỏe cộng đồng lớn nhất trong thời đại của chúng ta”.
Tại Hoa Kỳ, hơn 2 triệu người phát triển bệnh nhiễm trùng kháng điều trị mỗi năm, và kết quả là 23.000 người tử vong.
Do đó, giải quyết các siêu vi khuẩn đã là trọng tâm của nhiều nghiên cứu gần đây. Các nhà khoa học đã áp dụng phân tích toán học để nghiên cứu tất cả các kết hợp thuốc có thể tiêu diệt vi khuẩn kháng thuốc, và một số đã chuyển sang tự nhiên để nghiên cứu tiềm năng kháng khuẩn của các hợp chất như chiết xuất hành tây.
Bây giờ, các nhà nghiên cứu đang thử một cách tiếp cận "lén lút". Các nhà khoa học dẫn đầu bởi Pradeep Singh, giáo sư vi sinh vật học và y học tại Đại học Y khoa Washington ở Seattle, đã nghiên cứu một phân tử có thể tiêu diệt vi khuẩn từ bên trong.
Phân tử là một kim loại được gọi là gali, và nó tương tự như sắt. Giáo sư Singh và nhóm nghiên cứu đã phát triển một cách tiếp cận, theo đó, thay vì cố gắng tiêu diệt vi khuẩn từ bên ngoài, họ “dụ” vi khuẩn “ăn” phân tử, trông giống như thức ăn.
Họ đã thử nghiệm phương pháp tiếp cận của mình ở cả chuột và người và công bố phát hiện của họ trên tạp chí Khoa học Dịch thuật Y học.
Một chìa khóa trong hệ thống dinh dưỡng của vi khuẩn
Giáo sư Singh và các đồng nghiệp đã tập trung nỗ lực của họ vào siêu nhân được gọi là Pseudomonas aeruginosa, gây nhiễm trùng ở một số vị trí - bao gồm phổi và đường tiết niệu.
Giáo sư Singh giải thích tại sao các nhà khoa học lại chuyển sang sử dụng gali vì các đặc tính kháng khuẩn của nó. Ông nói: “Cơ thể phải trải qua một thời gian dài để giữ sắt tránh xa vi khuẩn, và các sinh vật lây nhiễm tạo ra các hệ thống đặc biệt để nhập sắt và lấy cắp nó từ vật chủ,” ông nói.
Đồng tác giả của nghiên cứu, Bradley Britigan, giáo sư khoa nội tại Đại học Nebraska, Omaha, giải thích thêm: “Gallium phá vỡ bộ máy mà vi khuẩn sử dụng để tạo ra DNA mới.
“Quá trình này và các quá trình thiết yếu khác đòi hỏi phải có sắt, và gali là một chìa khóa khỉ giúp tắt hệ thống”.
Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu tác dụng kháng sinh của gali trên mô hình chuột bị nhiễm trùng phổi và trong một thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I trên 20 người bị xơ nang và nhiễm trùng đường hô hấp mãn tính với P. aeruginosa.
Một liều gali duy nhất đã làm sạch hoàn toàn bệnh nhiễm trùng phổi ở loài gặm nhấm. “Ngoài ra, điều trị bằng gali toàn thân đã cải thiện chức năng phổi ở những người bị [xơ nang] và mãn tính P. aeruginosa các nhà nghiên cứu báo cáo.
“Những phát hiện này”, họ kết luận, “nâng cao khả năng các bệnh nhiễm trùng ở người có thể được điều trị bằng cách nhắm vào chuyển hóa sắt hoặc các điểm yếu dinh dưỡng khác của mầm bệnh vi khuẩn”.
Hợp chất ngựa thành Troy an toàn và hiệu quả
Tác giả nghiên cứu đầu tiên, Giáo sư Christopher Goss, tại Đại học Washington, so sánh gali với một con ngựa thành Troy. Ông nói: “Gali không chỉ không nuôi dưỡng được vi khuẩn như sắt mà còn thực sự gây hại cho chúng”.
“Nghiên cứu sơ bộ của chúng tôi trên một nhóm nhỏ những người bị [xơ nang] cho thấy rằng gali an toàn và cải thiện chức năng phổi của bệnh nhân […]. Đây là những kết quả thú vị, nhưng chúng tôi cần thực hiện thêm các nghiên cứu để xác định xem liệu gali có thể được phát triển thành một phương pháp điều trị an toàn và thông thường hay không ”.
Giáo sư Christopher Goss
Các tác giả hy vọng rằng các phương pháp điều trị dựa trên gali sẽ là cách triển khai đầu tiên ý tưởng của Louis Pasteur; vào những năm 1800, Pasteur cho rằng việc can thiệp vào dinh dưỡng của vi khuẩn có thể là một cách hiệu quả để tiêu diệt chúng.
“Chúng tôi được khuyến khích bởi những kết quả này, nhưng chúng tôi phải thận trọng và làm nhiều việc hơn trước khi chúng tôi biết,” GS Singh nói.
