Kháng sinh điều chỉnh gene có thể chống lại sự kháng thuốc

Các nhà khoa học thuộc Đại học Manchester (Anh) đã phát hiện ra kháng sinh chỉnh sửa gen, có thể chống lại sự kháng thuốc, điều trị các bệnh nguy hiểm và ngăn chặn đại dịch trong tương lai.

Kháng kháng sinh – mối lo toàn cầu

Sự xuất hiện của các mầm bệnh kháng thuốc kháng sinh là một trong những mối đe dọa lớn nhất mà chúng ta phải đối mặt ngày nay.

Ước tính, nhiễm trùng do kháng thuốc gây ra 700.000 ca tử vong mỗi năm trên toàn cầu và dự đoán sẽ tăng lên 10 triệu, gây thiệt hại cho nền kinh tế toàn cầu 100 nghìn tỷ đô la vào năm 2050. Các nhà khoa học cho hay, nhiễm trùng do kháng thuốc cũng đe dọa nhiều Mục tiêu Phát triển Bền vững của Liên hợp quốc (SDGs), với thêm 28 triệu người có thể bị đẩy vào cảnh nghèo cùng cực vào năm 2050 trừ khi nhiễm trùng do kháng thuốc được ngăn chặn.

Các nhà khoa học đang nỗ lực tìm kiếm các thuốc có thể chống lại vi k huẩn kháng thuốc.

Chống kháng thuốc nhờ kháng sinh điều chỉnh gene

Các vi sinh vật trong môi trường (vi khuẩn sống trong đất), đã phát triển enzym tổng hợp peptide không phải ribisome (NRPS) tổng hợp axit amin thành các sản phẩm peptide thường có hoạt tính kháng sinh rất mạnh. Nhiều loại kháng sinh điều trị quan trọng nhất, được sử dụng hiện nay, có nguồn gốc từ các enzym NRPS này (ví dụ: penicillin, vancomycin và daptomycin).

Tuy nhiên, hiện nay, nhiều căn bệnh nguy hiểm có khả năng kháng tất cả các loại thuốc kháng sinh hiện có này.

Do đó, giải pháp cần thiết là tạo ra các loại kháng sinh mới với các đặc tính được cải thiện có thể tránh được cơ chế kháng kháng sinh của mầm bệnh. Song, các kháng sinh peptide không chứa ribosome có cấu trúc phức tạp nên rất khó và tốn kém để sản xuất bằng phương pháp hóa học thông thường.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu ở Manchester, Anh, đã sử dụng chỉnh sửa gen để thiết kế enzym NRPS, hoán đổi các miền nhận biết cấu trúc axit amin khác nhau, dẫn đến dây chuyền lắp ráp mới, cung cấp các peptide mới. Cách gen chỉnh sửa CRISPR-cas9 được sử dụng để tạo ra các enzym mới tổng hợp peptide không chứa ribisome, cung cấp các kháng sinh quan trọng .

Các nhà nghiên cứu cho hay, sản xuất kháng sinh cải tiến nhờ chỉnh sửa gen, có thể phát triển các phương pháp điều trị mới giúp chống lại các mầm bệnh và bệnh tật kháng kháng sinh trong tương lai.