Tìm ra phương pháp khiến vi khuẩn lú lẫn rồi tự sát, giải pháp hiệu quả ngăn ngừa đại khủng hoảng kháng kháng sinh

  02/05/2017

CRISPR quá quen thuộc với bạn phải không, nó chính là tên của kỹ thuật chỉnh sửa gen đột phá nhất thời gian gần đây.

 

Nước Mỹ hay bất kỳ một quốc gia nào khác không hề đứng ngoài cuộc khủng hoảng kháng kháng sinh hiện nay. Và khi nói đến nhiễm trùng và kháng kháng sinh ở bệnh viện, Clostridium difficile tại Mỹ là một loại vi khuẩn đáng sợ.

Mỗi năm C. difficile lây nhiễm cho khoảng nửa triệu bệnh nhân ở Hoa Kỳ và giết chết 15.000 người trong số đó. Loài vi khuẩn này đứng đầu một danh sách vi khuẩn nguy hiểm, mà Cơ quan phòng ngừa và kiểm soát dịch bệnh Hoa Kỳ (CDC) công bố.

Tuy nhiên, mới đây trong một nghiên cứu của Đại học Wisconsin-Madison, các nhà khoa học đã tìm ra một cách để chống lại vi khuẩn này mà không cần kháng sinh phổ rộng thông thường. Lần này, thứ họ sử dụng là những “viên thuốc CRISPR” gây lú lẫn. Chúng khiến vi khuẩn phải "tự sát".

Trong trường hợp bạn thấy CRISPR quá quen thuộc, nó chính là tên của kỹ thuật chỉnh sửa gen đột phá. Công nghệ mà chúng ta vẫn lo ngại sẽ tạo ra những đứa bé, được thiết kế tùy ý theo mong muốn của bố mẹ.

 


C. difficile lây nhiễm cho khoảng nửa triệu bệnh nhân ở Hoa Kỳ và giết chết 15.000 người trong số đó.

C. difficile lây nhiễm cho khoảng nửa triệu bệnh nhân ở Hoa Kỳ và giết chết 15.000 người trong số đó.

 

Như đã biết trước đây, CRISPR là một công nghệ chỉnh sửa gen mạnh nhưng giá rẻ. Với khả năng chỉnh sửa chính xác các gen của con người, công nghệ này đang được phát triển cho nhiều ứng dụng y tế, từ chữa trị các căn bệnh di truyền cho tới ung thư.

Nhưng bởi CRISPR là một công cụ rất mạnh và linh hoạt, phạm vi ứng dụng của nó rất rộng lớn. Phó giáo sư, Tiến sĩ Jan-Peter Van Pijkeren đến từ Đại học Wisconsin-Madison cho biết:

Ông và đồng nghiệp của mình cũng đang sử dụng CRISPR, phát triển nó thành một phương pháp điều trị nhiễm trùng nhắm đích chính xác. Công cụ chỉnh sửa gen này sẽ đem lại cho con người khả năng đặc biệt “giết chết các vi khuẩn theo cách chọn lọc”.

Trở lại một thực tế rằng, phương pháp CRISPR được đặt tên theo một đoạn lặp trên DNA, mà con người lần đầu tiên phát hiện ra nó từ chính vi khuẩn. Hệ thống đoạn lặp CRISPR trong vi khuẩn là một cơ chế phòng vệ miễn dịch, được nó sử dụng để chống lại bacteriophage (những loại virus lây bệnh cho vi khuẩn).

Cơ chế miễn dịch của vi khuẩn, đó là chúng lưu DNA của các bacteriophage xâm nhập vào bộ gen, trên các đoạn CRISPR. Sau đó, vi khuẩn dùng các DNA này để nhận diện virus xâm nhập. Chỉ cần nhận diện được, nó sẽ lập tức dùng enzyme Cas9 như một chiếc kéo, cắt tan các gen lạ xâm nhập từ virus để tự bảo vệ cơ thể mình.

Bây giờ, ý tưởng của tiến sĩ Van Pijkeren rất đơn giản: Làm thế nào để lừa được những con vi khuẩn, sử dụng chính hệ thống CRISPR quay lại cắt DNA của mình?

 


Làm thế nào để lừa được những con vi khuẩn, sử dụng chính hệ thống CRISPR quay lại cắt DNA của mình?

Làm thế nào để lừa được những con vi khuẩn, sử dụng chính hệ thống CRISPR quay lại cắt DNA của mình?

 

Để làm được điều đó, phòng thí nghiệm của tiến sĩ Van Pijkeren đang phát triển những con bacteriophage có khả năng mang theo tín hiệu CRISPR tùy chỉnh. Chúng được nhiễm vào một loại vi khuẩn vô hại hoặc chính những loại lợi khuẩn đường ruột, trước khi được nén thành một viên thuốc.

Lý do vì nếu để không, các bacteriophage sẽ bị xé tan bởi dịch axit dạ dày. Và nếu muốn trị được bệnh cho con người, chúng ít nhất phải tồn tại cho đến khi tới được mục tiêu là ổ nhiễm trùng.

Tiến sĩ Van Pijkeren so sánh những lợi khuẩn mang bacteriophage như những con tàu mẹ. Khi lợi khuẩn mang virus chứa tín hiệu CRISPR tùy chỉnh vượt qua dạ dày, nó sẽ vào tới ruột.

Lúc này, “tàu mẹ” sẽ thả những con bacteriophage lây nhiễm cho bất cứ một loài khuẩn C. difficile nào gần đó. Bởi các tín hiệu CRISPR đã được tùy chỉnh sẵn cho giống DNA của vi khuẩn, chúng sẽ dễ dàng bị lừa để tự cắt vào DNA của chính mình.

Tiến sĩ Van Pijkeren cho biết, một điểm khó ở nghiên cứu này là cơ chế gói các bacteriophages lên tàu mẹ lợi khuẩn. Nó vẫn còn trong giai đoạn phát triển và chưa vươn tới được thử nghiệm trên động vật.

Về phần các bacteriophages, các nhà nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng chúng có khả năng kích hoạt CRISPR để diệt vi khuẩn trên da. Cơ chế đánh lừa vi khuẩn này cũng được chứng minh giúp chống lại khuẩn Shigella sonnei, gây bệnh tiêu chảy phổ biến ở các nước đang phát triển.

Một số công ty, bao gồm Eligo Bioscience và Locus Biosciences, đã bắt đầu theo đuổi những dự án thương mại hóa kháng sinh ứng dụng kỹ thuật CRISPR.

Điểm hấp dẫn của kháng sinh sử dụng CRISPR là các loại thuốc như vậy, về mặt lý thuyết, đem đến cho chúng ta khả năng nhắm đích rất tốt. Nó sẽ tiêu diệt vi khuẩn một cách chọn lọc, chỉ giết chết loại mầm bệnh mà CRISPR được lập trình cho nó, trong khi bảo tồn những vi sinh vật khác, chẳng hạn như lợi khuẩn đường ruột.

Trái ngược với các loại kháng sinh phổ rộng đang được sử dụng hiện nay, để tiêu diệt mầm bệnh, chúng ta phải chấp nhận hi sinh, giết chết cả vi khuẩn xấu và vi khuẩn tốt. Trên thực tế, việc sử dụng quá mức và lạm dụng thuốc kháng sinh phổ rộng thông thường là nguyên nhân đầu tiên dẫn đến và thúc đẩy tình trạng kháng kháng sinh.

 


Vi khuẩn C. difficile là một vấn đề cực lớn với nhiễm trùng bệnh viện

Vi khuẩn C. difficile là một vấn đề cực lớn với nhiễm trùng bệnh viện

 

Herbert DuPont, giám đốc Trung tâm nghiên cứu Bệnh truyền nhiễm thuộc Đại học Texas cho biết: “Bất kể khi nào chúng ta ghép các bệnh nhân chung phòng trong bệnh viện hoặc viện an dưỡng, chúng ta cung cấp cho họ kháng sinh thì sẽ phải đối mặt với vấn đề từ vi khuẩn C. difficile”.

Đó là lí do tại sao nghiên cứu của tiến sĩ Van Pijkeren trở nên rất cần thiết. Phương pháp CRISPR mà ông phát triển có thể đóng vai trò lớn trong cuộc chiến với vi khuẩn kháng kháng sinh trong tương lai.

Tuy nhiên, một số nhà khoa học khác nhận định rằng đội của tiến sĩ Van Pijkeren sẽ còn nhiều việc phải làm. Peter Fineran, một nhà vi sinh vật học tại Đại học Otago, New Zealand, nói rằng "vẫn còn một chặng đường phía trước, cho tới lúc phương pháp này thay thế được thuốc kháng sinh hiện tại của chúng ta".

Bên cạnh đó, ông nói rằng ưu điểm của kháng sinh CRISPR cũng chính là nhược điểm của nó. Làm thế nào để tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn gây bệnh cùng lúc, khi mỗi kháng sinh CRISPR chỉ lây nhiễm và giết chết một loại vi khuẩn cụ thể?

Theo Fineran thì kháng sinh CRISPR vẫn sẽ góp một vai trò lớn, nhưng chúng ta vẫn sẽ phải phát triển các công cụ khác để chống lại vi khuẩn. CRISPR tạm thời sẽ là "một công cụ bổ sung vào kho vũ khí, chống lại sự trỗi dậy của các vi khuẩn gây bệnh kháng kháng sinh hiện nay".

Tham khảo Technologyreview

Bình luận

Tin tức mới

Xem tất cả

Sự thật chỉ ăn gạo lứt muối mè sẽ khỏi ung thư?

Không ít người mang trong mình khối u, bệnh ung thư và cả những em nhỏ bị ung thư cũng được gia đình chỉ cho ăn gạo lứt muối mè, không ăn thịt cá… với quan niệm như vậy khối u sẽ tự "chết" vì bị bỏ đói. Liệu đây có phải cách hay để chữa trị ung thư?

Tiếng ù trong tai có thể giết chết bạn bất cứ lúc nào

Nữ diễn viên 36 tuổi Andrea Syron sống tại Michigan, Mỹ đã phải trải qua phẫu thuật nguy hiểm để ngăn chặn "quả bom hẹn giờ" trong não cô, thứ có thể giết chết cô bất cứ lúc nào nhưng bị các bác sĩ chẩn đoán nhầm là dị ứng, Dailymail đưa tin.

5 năm không sốt: Nên cẩn thận với hai loại bệnh ung thư

Theo mạng tin Hoàn cầu của Trung Quốc, nếu trong một thời gian dài không sốt thì chúng ta đừng vội nghĩ mình có một cơ thể khỏe mạnh. Trên thực tế, đây lại không phải là một chuyện tốt, có thể ung thư đang gõ cửa cơ thể của chúng ta.

Tăng cân giúp não to lên

Trọng lượng cơ thể gia tăng là một nhân tố quan trọng giúp con người gia tăng kích cỡ não và bước ra khỏi “thế giới” linh trưởng.

Tại sao chúng ta càng gãi càng ngứa?

Có lẽ với nhiều người, đây chỉ là một triệu chứng đơn thuần. Tuy nhiên đằng sau nó là những vấn đề phức tạp liên quan đến não bộ và các xung thần kinh cảm giác.

50% thuốc bán trên Internet là thuốc giả

Thông tin này được đưa ra tại hội thảo Hội thảo Nâng cao sức khỏe người bệnh: Tầm quan trọng của chất lượng và phát minh trong lĩnh vực dược phẩm được tổ chức tại Hà Nội ngày 16/3.

Đây là tộc người có trái tim khỏe nhất thế giới

Một nghiên cứu mới đây đã chỉ ra rằng, người Tsimané tại Bolivia, có tỉ lệ mắc bệnh tim thấp nhất trên thế giới. Trên thực tế, một người Tsimané 80 tuổi, sớ hữu trái tim khỏe hơn nhiều so với một người Mỹ 55 tuổi.

Công nghệ in 3D giúp tái tạo 100% mô hình quả tim người

Mô hình quả tim chế tạo bằng công nghệ in 3D đã cứu sống tính mạng của 1 bé trai 14 tháng tuổi trong 1 ca phẫu thuật tim. Đây là kết quả chế tạo của các kỹ sư tại trường khoa học kỹ thuật J.B Speed trực thuộc Đại học Louisville.

Bạn nên chấm dứt ngay 5 quan niệm sai lầm này về thực phẩm

Có phải cứ dầu thực vật là sẽ tốt cho sức khỏe? Đã từ lâu, chúng ta được nghe rất nhiều lời khuyên liên quan đến thực phẩm. Nhiều trong số đó đã trở thành niềm tin trong suốt một thời gian dài. Tuy nhiên, liệu tất cả những gì bạn học được về thực phẩm

Tử cung nhân tạo - Khi máy móc tạo ra được... con người

Việc sáng tạo ra tử cung nhân tạo là một tiến bộ khoa học đáng ghi nhận, nhưng giống như trí tuệ nhân tạo nếu con người không biết cách kiểm soát những phát minh một cách hợp lý thì đó chắc chắn là ngày tận cùng của nhân loại.

Bệnh hiếm Kawasaki bỗng dưng... không còn hiếm

Trong vòng một tháng nay, tại Bệnh viện (BV) Nhi Trung ương, số ca mắc bệnh Kawasaki bỗng nhiên tăng đột biến. Từng được xem là căn bệnh “lạ và hiếm”, Kawasaki tiềm ẩn nhiều nguy cơ vì gây tổn thương tim, ảnh hưởng tới tính mạng của trẻ.

Trầm cảm làm tăng nguy cơ bệnh tim

Một nghiên cứu lớn gồm hơn 3,2 triệu người cho thấy, những người bị bệnh tâm thần nặng (SMI), gồm tâm thần phân liệt, rối loạn lưỡng cực và trầm cảm, tăng 53% nguy cơ bị bệnh tim mạch so với những người không mắc bệnh tâm thần.

2 năm trước tạo ra não mini nhân tạo, chính các nhà khoa học cũng không ngờ ngày hôm nay nó có thể tự sản sinh mạch máu

Năm 2015, các nhà khoa học tại Đại học Brown đã phát triển thành công một loại “não mini” từ mô hình được tạo ra từ việc cấy ghép 3D các tế bào thần kinh sống. Mục đích ban đầu của các nhà khoa học là tạo ra loại vật mẫu thí nghiệm mới có thể giúp giảm th

Vùng đất 900 năm không có ai mắc ung thư

Ở đó, khoảng cách cha con có thể lên tới 90 tuổi. 100 tuổi vẫn được coi ở độ tuổi trưởng thành, phụ nữ 80 tuổi trông trẻ như mới ngoài 40. Những cụ ông, cụ bà 130 tuổi vẫn lao động hăng say và nhiều người sống tới 145 tuổi.

Những cơn mưa phóng thích 800.000 nghìn tỷ vi khuẩn mặt đất vào không khí, nhiều gần bằng số sao trong vũ trụ chúng ta biết

Đừng bao giờ nếm một cơn mưa, nếu bạn không muốn trở thành một kẻ thảm sát hàng loạt. Nếm một cơn mưa là bạn đang kết thúc số phận của hàng triệu vi khuẩn, trong chuyến phiêu lưu rời khỏi mặt đất của chúng. Một số vi khuẩn ấy, thậm chí, có thể "trả thù" b

Trung Quốc thử nghiệm thành công thiết bị điều chỉnh đường huyết từ xa bằng ứng dụng điện thoại - giải pháp cho bệnh nhân tiểu đường

Hãy tưởng tượng việc người bệnh tiểu đường có thể nói lời tạm biệt với những ống tiêm vật lý, thứ mà họ đang phải sử dụng để tiêm insulin vào cơ thể mỗi ngày. Thay vào đó, họ chỉ cần cài một ứng dụng trên điện thoại di động, là đã có khả năng theo dõi mức

Đây là 6 điều không nên nói với một người mắc ung thư

Đối mặt và trò chuyện với một người mắc ung thư không phải là điều dễ dàng. Trong nhiều trường hợp, tâm lý của họ trở nên rất phức tạp. Khi đó, ngay cả bạn bè và những người thân thiết nhất của bệnh nhân cũng phải cảm thấy bối rối.

10 cách đường gây hại cho sức khỏe của bạn

Đường là một loại thực phẩm có thể quyến rũ bất cứ ai bởi hương vị ngọt ngào của nó. Đây cũng là một nguồn cung cấp năng lượng quan trọng cho cơ thể. Tuy nhiên, việc bạn tiêu thụ quá nhiều đường sẽ gây tác hại khôn lường đến sức khỏe. Đó cũng chính là lí

Phá bỏ nguyên tắc tuần làm việc 40h, sắp xếp lại cuộc sống không theo mốc thời gian và kết quả bất ngờ cho những người thực hiện

Nguyên tắc làm việc 8 giờ/ngày, 5 ngày/tuần đã tồn tại cả trăm năm hóa ra không phải thứ gì dựa trên khoa học mà đơn giản chỉ là cách gia tăng lượng cầu cho hàng hóa tiêu dùng. Vậy thì chúng ta nên bố trí thời gian trong ngày như thế nào để đạt hiệu quả c

Rối loạn chức năng tuyến giáp liên quan đến suy tim

Nghiên cứu mới chỉ ra rằng những người bị suy giáp (tuyến giáp kém hoạt động) có nguy cơ cao bị suy tim nặng, người cường giáp (tuyến giáp hoạt động quá mức) có thể dễ bị bất thường nhịp tim, thường là nhịp tim nhanh.

Người gầy, trẻ nhỏ cũng có thể mắc gan nhiễm mỡ

Bệnh gan nhiễm mỡ chủ yếu do rối loạn chuyển hóa tế bào gan gây ra. Nhiều người quan niệm gan nhiễm mỡ thường gặp ở những người uống nhiều rượu, bia, thừa cân, béo phì, song trên thực tế người gầy, trẻ nhỏ cũng bị mắc gan nhiễm mỡ.

Có bí mật gì trong bữa sáng của những người sống thọ?

Bữa sáng là bữa ăn quan trọng nhất trong ngày, nhưng chỉ khi bạn thực hiện nó một cách khoa học. Dưới đây là vài gợi ý cho một thực đơn cung cấp nguồn năng lượng dồi dào mà những người khỏe mạnh và có tuổi thọ cao đã duy trì trong nhiều năm.

Suy hô hấp nặng hồi phục hoàn toàn nhờ tim phổi nhân tạo

Các bác sĩ Khoa hồi sức tích cực, Bệnh viện Bạch Mai vừa cấp cứu thành công bệnh nhân bị suy hô hấp nặng, rối loạn đông máu, suy tuần hoàn và suy thận cấp. Hiện tại bệnh nhân đã phục hồi và được xuất viện. Theo các bác sĩ, nếu không được hỗ trợ chạy tim p

Mới chớm mùa nắng, bệnh ở trẻ đã gia tăng

Mỗi ngày 2 bệnh viện Nhi Đồng đang phải tiếp đón từ 9 - 10.000 lượt trẻ đến khám và điều trị. Bác sĩ cảnh báo, thời tiết bắt đầu vào mùa nắng nóng sẽ tạo điều kiện cho vi rút gây bệnh phát triển, phụ huynh cần tăng cường bảo vệ sức khỏe cho trẻ.

Cảnh giác đột ngột viêm cơ tim

Nghe bác sĩ chẩn đoán người bệnh bị suy tim nặng, đe dọa tính mạng... thân nhân cứ ngỡ ngàng. Triệu chứng của bệnh này thường nhẹ như sốt, mệt mỏi, đau cơ nên dễ bị bỏ qua.

Những hiểu lầm phổ biến về muối

Muối là thực phẩm quen thuộc trong gian bếp mỗi nhà. Tuy nhiên, không phải lúc nào chúng ta cũng có những nhìn nhận đúng về muối. Dưới đây là những hiểu lầm thường gặp về muối.

Phát hiện gen gây đột tử ở người trẻ tuổi

Các nhà nghiên cứu Canada, Nam Phi và Ý đã xác định được một gen mới có thể gây đột tử ở thanh niên và các vận động viên. Đó là gen CDH2 gây bệnh cơ tim tâm thất phải gây loạn nhịp (ARVC), một rối loạn di truyền khiến cho tim bệnh nhân ngừng đập và là ngu

Những trường hợp cần hạn chế tỏi

Tỏi có chứa một hợp chất gọi là allicin, đem lại nhiều lợi ích cho sức khỏe. Ăn tỏi giúp hạ huyết áp cao, đồng thời hạn chế hình thành angiotensin II, một loại hormone làm giãn nở các mạch máu.