'Điều chỉnh đơn giản' có thể giúp kháng sinh vượt qua tình trạng kháng thuốc
Các nhà khoa học đã phát triển một cách đơn giản để thay đổi kháng sinh có thể làm cho chúng chống lại nhiễm trùng do vi khuẩn kháng thuốc mạnh hơn nhiều.
Phương pháp này làm cho thuốc kháng sinh vancomycin mạnh hơn nhiều đối với hai chủng vi khuẩn đã trở nên kháng thuốc.
Các nhà nghiên cứu cho rằng hóa học đơn giản liên quan đến việc điều chỉnh thuốc có thể được áp dụng cho các loại thuốc kháng sinh khác và thậm chí cả thuốc chống ung thư.
Một bài báo về “kỹ thuật kết hợp sinh học” hiện được đăng trên tạp chí Hóa học tự nhiên.
“Thông thường,” tác giả nghiên cứu cấp cao Bradley L. Pentelute, phó giáo sư hóa học tại Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT) ở Cambridge cho biết, “sẽ cần rất nhiều bước để có được vancomycin ở dạng cho phép bạn gắn nó vào một thứ khác, nhưng chúng tôi không phải làm gì với thuốc ”.
Anh ấy tiếp tục giải thích rằng họ đã trộn thuốc với một peptide kháng khuẩn và tạo ra “phản ứng liên hợp”.
Ông và những người khác tại MIT đã thực hiện nghiên cứu với các đồng nghiệp từ Đại học Yale ở New Haven, CT và công ty công nghệ sinh học Visterra, cũng có trụ sở tại Cambridge, MA.
Kháng thuốc kháng sinh
Tình trạng kháng thuốc kháng sinh phát triển bởi vì mỗi khi ai đó sử dụng thuốc kháng sinh, một số ít vi sinh vật kháng thuốc tự nhiên vẫn sống sót. Sự kháng thuốc lây lan không chỉ vì vi trùng kháng thuốc chiếm ưu thế, mà còn vì chúng chia sẻ sức đề kháng của mình với các vi sinh vật khác.
Một đánh giá toàn cầu được công bố vào năm 2016 cho thấy khoảng 10 triệu sinh mạng mỗi năm có thể gặp rủi ro do tình trạng kháng thuốc kháng sinh ngày càng tăng.
Nếu không có thuốc kháng sinh hiệu quả, nhiều thủ thuật y tế - bao gồm sinh mổ, phẫu thuật ruột, hóa trị và thay khớp - có thể gây ra nguy cơ nhiễm trùng cao đến mức chúng "trở nên quá nguy hiểm" để thực hiện.
Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC), mỗi năm tại Hoa Kỳ, vi trùng kháng thuốc kháng sinh đã lây nhiễm cho khoảng 2 triệu người và là nguyên nhân gây ra khoảng 23.000 ca tử vong.
Nhiễm trùng do vi trùng đã trở nên kháng thuốc kháng sinh là rất khó, và trong một số trường hợp, không thể điều trị được. Các phương pháp điều trị thay thế có xu hướng tốn kém hơn và có tác dụng phụ tồi tệ hơn.
Những người mắc các bệnh nhiễm trùng này thường phải ở lại bệnh viện lâu hơn và cần được bác sĩ thăm khám nhiều hơn.
'Xử lý' để gắn các protein nhỏ
Hóa học của phương pháp mới đến từ một khám phá trước đó rằng axit amin selenocysteine có thể hoạt động như một “tay cầm” để gắn các loại thuốc phân tử nhỏ, chẳng hạn như vancomycin, với các protein nhỏ được gọi là peptit kháng khuẩn, tạo thành một phần của hệ thống phòng thủ miễn dịch của hầu hết sinh vật.
Khi họ sử dụng phương pháp gắn các peptit vào vancomycin, các nhà khoa học nhận thấy rằng chúng liên tục gắn vào cùng một vị trí trên kháng sinh, tạo ra các phân tử giống hệt nhau về mặt hóa học.
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng các phương pháp hiện có để tạo ra các phân tử như vậy sẽ không thể đạt được độ tinh khiết như vậy và sẽ cần hơn chục bước để điều chế vancomycin gắn vào peptit.
Họ đã thử nghiệm một số “liên hợp” của vancomycin kết hợp với nhiều peptit kháng khuẩn khác nhau, bao gồm một peptit gọi là dermaseptin.
Các thử nghiệm cho thấy rằng việc kết hợp vancomycin với dermaseptin làm cho kháng sinh chống lại vi khuẩn truyền nhiễm mạnh hơn gấp 5 lần Enterococcus faecalis.
E. faecalis là một sự căng thẳng của Enterococcus, một loại vi khuẩn đã nổi lên như một nguyên nhân quan trọng gây nhiễm trùng trong các cơ sở chăm sóc sức khỏe. Nhiễm trùng đường tiết niệu là loại nhiễm trùng phổ biến nhất mà những vi khuẩn này gây ra, và sự “gia tăng nhanh chóng” khả năng kháng vancomycin của chúng là một mối lo ngại đặc biệt đối với các chuyên gia y tế.
'Kỹ thuật có giá trị cho cộng đồng'
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng vancomycin kết hợp với một peptit kháng khuẩn khác có tên là RP-1 đã giết chết Acinetobacter baumannii, đối với vancomycin một mình không có tác dụng. A. baumannii cũng có khả năng kháng thuốc cao và là nguyên nhân thường xuyên của các bệnh nhiễm trùng liên quan đến chăm sóc sức khỏe.
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng các thử nghiệm với khoảng 30 phân tử khác, bao gồm resveratrol và serotonin, cho thấy rằng phương pháp này có thể dễ dàng liên kết các peptit với bất kỳ phân tử hữu cơ nào có “đúng loại vòng giàu điện tử”.
Tuy nhiên, họ chỉ ra rằng họ đã không kiểm tra độ an toàn của các loại thuốc đã được biến đổi.
Họ gợi ý rằng phương pháp của họ cũng có thể áp dụng cho các loại ma túy khác; ví dụ, để gắn các kháng thể vào thuốc chống ung thư để chúng đạt được các mục tiêu cụ thể mà không gây hại cho các mô khỏe mạnh.
Các tác giả kết luận:
“Với những kết quả này, chúng tôi tin rằng hóa học của chúng tôi sẽ là một kỹ thuật liên hợp sinh học có giá trị cho cộng đồng và có thể dẫn đến việc tạo ra các phân tử liên hợp trị liệu.”
