Teixobactin, chất kháng sinh từ bụi đất chống lại siêu vi khuẩn

Teixobactin được đánh giá là kháng sinh mạnh mẽ đối phó được với hàng loạt các chứng bệnh nhiễm khuẩn nguy hiểm chết người như là viêm phổi, lao, nhiễm trùng máu và tụ khuẩn cầu. Điều đặc biệt là teixobactin có thể chống lại sự kháng thuốc của vi khuẩn.

Giáo sư Kim Lewis.

Các thử nghiệm tiến hành trong phòng thí nghiệm đã chứng minh kháng sinh mới teixobactin tiêu diệt được một số vi khuẩn một cách nhanh chóng và nó đã chữa khỏi những con chuột được cho nhiễm khuẩn mà không gây ra bất kỳ phản ứng phụ độc hại nào.

Cuộc nghiên cứu cũng tiết lộ hợp chất teixobactin nguyên mẫu có cơ chế tự biến đổi để chống lại được sự kháng thuốc của vi khuẩn nguy hại vốn không ngừng biến đổi - một trong những thách thức lớn nhất trong quá trình phát triển thuốc kháng sinh mới.

Khám phá mới sẽ hứa hẹn mở lối tìm kiếm thêm nhiều loại thuốc kháng sinh hiệu quả trong y khoa trong tình hình sự gia tăng kháng thuốc từ một chuỗi các siêu vi khuẩn và từ đó dẫn đến sự lan tràn các dịch bệnh không có khả năng chữa trị trên toàn cầu.

Giáo sư Kim Lewis ở Đại học Northeastern - lãnh đạo cuộc nghiên cứu hợp tác với Công ty Dược phẩm NovoBiotic Pharmaceuticals, trụ sở tại Cambridge bang Massachusetts, đơn vị sở hữu sáng chế teixobactin; và Đại học Bonn của Đức cũng như Công ty Selcia Limited của Anh - cho biết những cuộc thí nghiệm lâm sàng đầu tiên trên con người có thể sẽ bắt đầu triển khai trong vòng 2 năm tới và nếu thành công, teixobactin có thể được phổ biến trong 10 năm nữa.

Giáo sư Kim Lewis trình bày: "Vấn đề là các mầm bệnh kháng thuốc nhanh hơn tốc độ phát triển thuốc kháng sinh mới từ đó gây nguy hiểm cho sức khỏe con người. Hiện nay chúng ta nhìn thấy một số dạng bệnh lao kháng với mọi loại thuốc kháng sinh hiện có. Teixobactin có hiệu quả cao chống lại bệnh lao kháng thuốc và chúng ta có cơ may phát triển được loại thuốc duy nhất dựa trên hợp chất teixobactin chống lại bệnh lao thay vì chỉ định đến 3 loại thuốc kết hợp như trước đây".

Cuộc thí nghiệm của Đại học Northeastern được công bố trên Tạp chí Nature mới đây cho thấy teixobactin tiêu diệt vi khuẩn nhanh chóng như hai loại kháng sinh vancomycin và oxacillin. Các nhà khoa học Đại học Northeastern cũng tiết lộ: Teixobactin dễ dàng chiến thắng sự kháng thuốc của siêu vi khuẩn lao phổi gọi là MRSA mà không hề gây ra tác dụng phụ như khi dùng rất nhiều loại thuốc kết hợp để chữa trị.

Vi khuẩn Eleftheria terrae có khả năng tạo ra teixobactin.

Các nhà khoa học ở Đại học Bonn của Đức cũng thừa nhận teixobactin có khả năng ức chế các Lypid béo hình thành bức tường được vi khuẩn sử dụng để tạo ra màng tế bào của chúng. Tanya Schneider, giáo sư Đại học Bonn, giải thích: "Chính bức tường này ngăn chặn sự tấn công của thuốc kháng sinh và điều đó giải thích tại sao sự kháng cự lại teixobactin không diễn ra".

Giáo sư Kim Lewis cũng không dò thấy bất cứ tiến trình kháng teixobactin nào khác từ vi khuẩn. Giáo sư Kim Lewis tin tưởng tuyên bố: "Chúng ta thường tin rằng, cơ chế kháng thuốc là điều không thể tránh khỏi cho nên cần phải tập trung mọi nỗ lực phát triển các loại thuốc kháng sinh mới nhanh hơn tốc độ kháng cự của các mầm bệnh. Nhưng, teixobactin là kiểu mẫu mới giúp chúng ta tìm được các hợp chất có khả năng vô hiệu hóa sự kháng thuốc của vi khuẩn".

Hàng năm, trên thế giới có khoảng 700.000 người chết do nhiễm khuẩn kháng thuốc kháng sinh (trong đó riêng châu Âu là 25.000 người) và con số này đang có dấu hiệu gia tăng do đó Tổ chức Y tế thế giới (WHO) mô tả sự gia tăng cơ chế kháng thuốc của vi khuẩn là một trong những nguy cơ đáng quan tâm nhất trên toàn cầu mà ngành y phải đối diện.

Mark Woolhouse, giáo sư Khoa Dịch tễ học Đại học Nghiên cứu Edinburgh hàng đầu của Anh, phát biểu: "Bất cứ báo cáo nào về sự xuất hiện loại thuốc kháng sinh mới cũng đều đem lại hy vọng cho y khoa. Nhưng, điều hứng thú nhất là khám phá mới chỉ là bề nổi của tảng băng. Và, có lẽ trong tương lai không xa chúng ta có thể tìm thấy thêm nhiều, thật nhiều kháng sinh mới nhờ vào những kỹ thuật mới nhất của khoa học.

Thiết bị iChip.

Tuy nhiên, tiến sĩ Angelika Gundling, phó giáo sư Khoa Vi sinh vật học phân tử Đại học Hoàng gia London - Anh, cho rằng: "Điều quan trọng nên nghĩ đến là thuốc kháng sinh mới chỉ chống lại một số dạng vi khuẩn - như là MRSA và khuẩn cầu chuỗi hay khuẩn liên cầu gây nhiễm trùng - chứ không tác dụng đối với các mầm bệnh đa kháng thuốc như là Ecoli… Và, dĩ nhiên thuốc  kháng sinh mới được mô tả trên tạp chí Nature vẫn còn chưa được thí nghiệm lâm sàng trên con người. Rất có thể khi đó teixobactin sẽ không có được hiệu quả như mong muốn và cũng có thể có một số tác dụng phụ chưa lường trước được dẫn đến sự giới hạn trong điều trị bệnh của thuốc".

Vào những năm từ 1940-1960, các nhà khoa học đã bắt đầu tìm kiếm các vi khuẩn sống trong đất và trầm tích có khả năng sản sinh ra các hóa chất độc hại giết chết những vi khuẩn khác. Mới đây nhất, sự phát hiện teixobactin của nhóm nhà khoa học Đại học Northeastern cũng bắt nguồn từ sự tập trung tìm kiếm vào hướng này.

Nhưng, thay vì nuôi vi khuẩn trong đất này ở phòng thí nghiệm, các nhà khoa học sử dụng thiết bị gọi là iChip để sàng lọc những vi khuẩn có lợi trong số 10.000 dòng vi khuẩn ngay trong môi trường của chúng. iChip là tấm bảng có nhiều lỗ để chứa vi khuẩn và được nuôi bằng lớp đất phủ lên bề mặt. Sau đó, một gel chứa vi khuẩn khác được phủ tiếp lên iChip. Nếu gel vi khuẩn không phát triển được trên lỗ nào thì tế bào trong lỗ này có khả năng trở thành ứng viên cho loại thuốc kháng sinh mới.

Dự kiến quy trình chế tạo hợp chất teixobactin thành loại thuốc kháng sinh mới an toàn, hiệu quả, có thể kéo dài đến 5 năm và tiêu tốn chừng vài trăm triệu USD. Nguồn hỗ trợ tài chính hiện nay cho cuộc thí nghiệm teixobactin cũng đến từ Viện Y tế Quốc gia Mỹ (NIH) và chính quyền nước Đức.