Các nhà nghiên cứu tại Đại học Pennsylvania đã sử dụng một thuật toán “tìm kiếm” để tìm ra hàng chục peptide kháng khuẩn tiềm năng đang ẩn trong cơ thể người.
Trong một nghiên cứu mới đây, các nhà nghiên cứu đã thử tìm kiếm các peptide kháng khuẩn mới (antimicrobial peptides – AMP) trong cơ thể người. Peptide bản chất là một chuỗi dài các axit amin được cơ thể sản sinh ra với tác dụng sinh tổng hợp các loại protein. Giống như khi bạn sử dụng chức năng tìm kiếm để tìm các từ hoặc cụm từ cụ thể trong một tài liệu, họ đã sử dụng một thuật toán để tìm các peptide có đặc tính kháng khuẩn trong proteome của con người. Proteome được ví như một thư viện hoàn chỉnh của các protein được sản xuất trong cơ thể. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Biomedical Engineering.
Nhóm nghiên cứu bắt đầu bằng cách quét proteome để tìm các peptide có các đặc điểm chung cho tất cả các AMP – cụ thể là có độ dài từ 8 đến 50 axit amin, mang điện tích dương và chứa cả các mảnh kỵ nước và ưa nước. Tìm kiếm này đã trả về 2.603 lượt “truy cập”, và thú vị là chúng không có mối liên hệ nào với hệ thống miễn dịch, khiến nhóm nghiên cứu gọi chúng là “peptide được mã hóa”.
Các nhà nghiên cứu đã chọn 55 trong số các peptide này và kiểm tra hiệu quả của chúng đối với 8 loại vi khuẩn gây bệnh nổi tiếng, bao gồm E. coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa và Staphylococcus aureus. Thử nghiệm của các nhà khoa học cho thấy 63,6% trong số 55 peptit được mã hóa có hoạt tính kháng khuẩn. César de la Fuente, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết, những peptide này không chỉ chống lại sự lây nhiễm của một số vi khuẩn có hại nhất trên thế giới, chúng còn nhắm mục tiêu đến các sinh vật cộng sinh ở ruột và da có lợi cho chúng ta, đây có thể là dấu hiệu của vai trò điều chỉnh hệ vi sinh vật mà các peptide này cũng có thể sở hữu.
Nghiên cứu của các nhà khoa học cũng chỉ ra các AMP còn hoạt động tốt hơn khi được nhóm lại với những AMP khác từ cùng một vùng trên cơ thể, với khả năng kháng khuẩn của chúng được tăng cường gấp 100 lần. Trong các thử nghiệm trên chuột, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng các AMP mới được hình thành sau khi được nhóm lại với nhau hoạt động tốt như các kháng sinh hiện có, và không gây ra bất kỳ dấu hiệu độc tính nào.
Các nhà khoa học đang tiến hành các thử nghiệm tiếp theo để kiểm tra xem liệu các peptide được mã hóa nói trên có ảnh hưởng đến vi khuẩn để phát triển khả năng kháng thuốc hay không. Họ phát hiện ra những phân tử được mã hóa tấn công vi khuẩn bằng cách thấm qua màng ngoài của chúng, một cơ quan không thể thiếu để tồn tại. César De la Fuente nói: “Khả năng thấm qua màng cực kỳ gây hại này sẽ đòi hỏi một lượng lớn năng lượng và nhiều thế hệ đột biến để tạo ra sức đề kháng ở vi khuẩn, cho thấy rằng những peptide mới được phát hiện này là ứng cử viên tốt cho kháng sinh bền vững.”
Phát hiện về peptide kháng khuẩn nói trên không chỉ dẫn đến các loại kháng sinh tự nhiên mới để chống lại mối đe dọa ngày càng tăng của các siêu vi khuẩn, mà kỹ thuật được sử dụng để tìm ra chúng cũng có thể giúp phát hiện ra các phân tử tiềm ẩn có khả năng điều trị cho các bệnh tật khác.
Đình Quang (T/H)
(Theo Môi trường & Đô thị điện tử)
Ảnh: Staphylococcus aureus là một trong những vi khuẩn mà các peptide kháng khuẩn mới được phát hiện
