Phát hiện ra cách mà một số vi khuẩn biến thuốc thành... thức ăn

(Dân trí) - Thuốc kháng sinh trong môi trường góp phần gây ra tình trạng kháng thuốc. Nhưng các nhà nghiên cứu của Trường đại học Dược Washington ở St. Louis đã phát hiện ra cách mà một số vi khuẩn biến thuốc thành thức ăn. Điều này có thể mở ra những hướng đi mới để làm sạch đất và nguồn nước bị nhiễm thuốc kháng sinh.

Một số vi khuẩn có khả năng vô hiệu quá thuốc kháng sinh bằng cách cô lập thuốc, một số khác biết cách đẩy kháng sinh ra ngoài trước khi kháng sinh có tác dụng, và một số khác nữa thì có thể ăn luôn kháng sinh.

Giáo sư Gautam Dantas của Trường đại học Dược Washington cho biết cách đây 10 năm chúng ta vẫn tưởng vi khuẩn chỉ ăn các thứ như đường chẳng hạn, chứ không ăn thuốc kháng sinh. Nhưng hiện nay khoa học đã giải thích được bằng cách nào mà các vi trùng này có thể ăn cả thuốc.

Phát hiện ra cách mà một số vi khuẩn biến thuốc thành... thức ăn - 1

Nhờ phát hiện này, chúng ta có thể hi vọng trong tương lai sẽ điều chế được các thuốc kháng sinh mới tốt hơn và giúp giải quyết được vấn đề về kháng thuốc kháng sinh có nguyên nhân từ những khâu đầu tiên, như là quá trình sản xuất thuốc ở nhà máy, chất thải của các trang trại chăn nuôi cho động vật dùng thuốc kháng sinh, và nước thải của bệnh viện.

Ngày nay các siêu khuẩn kháng thuốc được tìm thấy ở khắp mọi nơi. Chỉ riêng ở Mỹ mỗi năm đã có hơn 2 triệu người bị nhiễm vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh và 23.000 người chết do nhiễm các loại khuẩn này. Tính trên toàn cầu, số người tử vong do nhiễm khuẩn kháng thuốc là 700.000 người/năm.

Vi khuẩn có thể trở nên kháng thuốc kháng sinh gần như ngay lập tức bởi vì hầu hết chính các thuốc kháng sinh được bào chế từ vi khuẩn để tiêu diệt các vi khuẩn là kẻ thù của chúng. Vì thế một số vi khuẩn đã mang sẵn gen cần thiết để chống lại thuốc kháng sinh trước khi các loại thuốc được phát minh.

Các vi khuẩn này phát triển khi con người sử dung thuốc kháng sinh để chữa cảm lạnh, cúm, viêm tai và các bệnh khác do vi rút gây ra trong khi các thuốc đó không có tác dụng đối với các vi rút này, hay nói cách khác là sử dụng thuốc kháng sinh khi không cần thiết. Chúng sinh sôi, phát triển trên cơ thể động vật ở các trang trại cho động vật dùng thuốc kháng sinh không phải để chữa bệnh mà là để lớn nhanh hơn. Chúng cũng có thể tồn tại và lây lan trong bệnh viện và cộng đồng.

Giáo sư Dantas cho biết nhóm nghiên cứu của ông không phải là những người đầu tiên phát hiện ra việc một số vi khuẩn có thể ăn thuốc kháng sinh, điều này đã được biết đến từ những năm 60 nhưng lại không được coi là quan trọng, vì các vi khuẩn này lúc đó còn ít và không ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Mặc dù từ đó đến nay không có nhiều trường hợp được báo cáo, nhưng rõ ràng ngày càng có thêm những thuốc kháng sinh là thức ăn ngon cho vi khuẩn.

Nhóm nghiên cứu của giáo sư Dantas đã tìm ra cách mà một số chủng vi khuẩn có thể phá vỡ và ăn thuốc kháng sinh, sau đó họ đã tạo ra phiên bản khác của vi khuẩn đó. Ông cho biết: “Một trong những việc đầu tiên mà những vi khuẩn này làm để có thể ăn được kháng sinh là chúng làm cho thuốc kháng sinh bớt độc hơn, tức là giải độc thuốc kháng sinh. Những vi khuẩn ăn thuốc kháng sinh đã sử dụng một số cơ chế tương tự như các siêu khuẩn kháng thuốc vẫn sử dụng.

Chúng tôi cũng phát hiện ra rằng những vi khuẩn này có một số enzyme đặc biệt, các enzyme này cắt các hợp chất thuốc thành những mẩu nhỏ cỡ vừa ăn”. Hiểu được các bước tuần tự này giúp cho các nhà khoa học tạo ra các vi khuẩn có đặc tính tương tự, và nhóm của giáo sư Dantas đã làm như vậy, họ tạo ra vi khuẩn E.coli có thể phá vỡ liên kết của thuốc kháng sinh để lấy các phân tử các-bon mà mọi sinh vật trên Trái Đất đều cần có để tồn tại.

“Chúng tôi đã sử dụng kiến thức này để tạo ra 2 chủng E.coli biết lấy nguồn các-bon tinh trong thuốc pê-ni-xi-lin.” Mục đích không phải làm tạo ra những siêu khuẩn đáng sợ trong phòng thí nghiệm, mà là một bước nghiên cứu để dần tìm ra cách có thể làm sạch nguồn ô nhiễm kháng sinh từ các nhà máy, nước thải hoặc chất thải của các trang trại. Hiểu được cơ chế hoạt động của khuẩn ăn kháng sinh cũng giúp các nhà bào chế thuốc đi trước một bước so với các vi khuẩn có hại vì chúng luôn luôn biến đổi và tiến hóa theo cách mới mẻ để chống lại tác dụng của thuốc khác sinh.

Giáo sư Dantas cho biết nhóm của ông mất 10 năm mới tìm ra cách hoạt động của các vi khuẩn đó, phát triển chúng, giải trình tự gen của chúng và tiến hành thí nghiệm trên các vi khuẩn đó. “Chúng tôi đã tìm ra cách, và mọi người có thể sử dụng kết quả công việc của chúng tôi để áp dụng vào công việc của họ và tìm ra những kết quả tốt hơn nữa. Đó chính là cách làm của khoa học. Giống như bạn giới thiệu một công thức làm món ăn, mọi người áp dụng và tiếp tục sáng tạo ra những món ăn ngon hơn nữa.”

Điều đáng mừng là những vi khuẩn thường hay tấn công con người lại chưa biết đến sức mạnh siêu phàm này để ăn thuốc. Những vi khuẩn ăn thuốc kháng sinh hiện nay không phải là vi khuẩn gây bệnh. Và khả năng là vi khuẩn ăn thuốc kháng sinh sẽ không sớm tiến hóa trong nay mai. Trong số các vi khuẩn mà nhóm nghiên cứu tìm ra thì không có khuẩn nào thích ăn thuốc kháng sinh hơn các loại thức ăn khác của chúng. Chúng chỉ ăn thuốc khi không còn thức ăn nào khác.

Phạm Hường (Theo NBCNews)