VINACHEM

Từ lâu nay, người ta đã biết vi khuẩn là nguồn nguyên liệu phong phú cung cấp các sản phẩm tự nhiên có khả năng trị liệu. Nhưng hiện nay chỉ có khoảng 1% vi khuẩn có thể được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, phần lớn các vi khuẩn còn lại không thể được nuôi cấy nên cũng không thể được sử dụng để phát hiện dược phẩm. Vì vậy, nhiều nhà khoa học đã từ bỏ phương pháp sàng lọc vi khuẩn để tìm ra những thuốc kháng sinh mới cũng như các loại dược phẩm khác.

Nay các nhà khoa học tại Đại học Tổng hợp Rockefeller (New York, Mỹ) đã công bố phương pháp mới để tìm kiếm các sản phẩm tự nhiên mà không cần nuôi cấy vi khuẩn trong phòng thí nghiệm. Với phương pháp này, nhóm nghiên cứu đã phát hiện một hạng mục vi khuẩn mới gọi là malacidin.

Nghiên cứu mới bác bỏ quan niệm cho rằng nguồn cung cấp các sản phẩm tự nhiên từ vi khuẩn đất đã cạn kiệt, đồng thời mở ra cánh cửa để bắt đầu khảo sát 99% vi khuẩn còn lại mà cho đến nay các phương pháp phụ thuộc vào việc nuôi cấy đã bỏ qua.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Tổng hợp Rockefeller đã phóng đại và tách DNA của vi khuẩn từ các mẫu đất lấy trong môi trường xung quanh, sau đó họ tìm kiếm các cụm gen có thể giải mã các hệ thống gen tương tự với khả năng tổng hợp sinh học các sản phẩm tự nhiên có những đặc tính lựa chọn trước. Tiếp theo, các nhà khoa học đã biến đổi gen của vi khuẩn để cho thể hiện những cụm gen này, sau đó họ xác định các chất chuyển hóa có hoạt tính sinh học mà vi khuẩn tạo ra.

Trong nghiên cứu nói trên, các nhà khoa học đã tìm kiếm những cụm gen có liên quan đến việc liên kết canxi, tương tự trong các thuốc kháng sinh đã biết như daptomycin và friulimicin, đây là những hợp chất cần canxi cho hoạt động chống vi khuẩn của mình. Cách làm này đã giúp các nhà khoa học phát hiện malacidin A và B - những peptit tuần hoàn với đuôi lipit. Kết quả khảo sát cho thấy, malacidin hoạt động khác với daptomycin và friulimicin - đây là những chất tiêu diệt vi khuẩn bằng cách phá vỡ thành tế bào và ức chế quá trình tổng hợp sinh học của thành tế bào. Nhưng các nhà khoa học vẫn chưa phát hiện được cơ chế tác dụng chi tiết của malacidin.

Malacidin

Theo các chuyên gia trong ngành, sẽ phải mất nhiều năm trước khi phát triển malacidin thành các thuốc kháng sinh mới. Hơn nữa, malacidin chỉ diệt các mầm bệnh gram dương, trong khi đó hiện nay rất hiếm các loại thuốc điều trị mầm bệnh gram âm. Mặc dù vậy, việc sử dụng phương pháp tìm kiếm không phụ thuộc vào nuôi cấy để phát hiện một hạng mục mới các thuốc kháng sinh đã mở ra một hướng đi quan trọng.

Phát hiện của nhóm nghiên cứu tại Đại học Tổng hợp Rockefeller cho thấy, các nhà khoa học vẫn cần phải xác định phần lớn các lipopeptit do vi khuẩn đất tạo ra. Ngay cả trong các bộ sưu tầm đất lớn của mình, họ cũng chỉ thu giữ được một phần của sự đa dạng sinh học đang tồn tại bên trong nhóm thuốc kháng sinh phụ thuộc vào canxi.

Nhóm nghiên cứu đang tìm cách cải thiện những tính chất dược lý của malacidin và xác định các sản phẩm tự nhiên tương tự.

HS

Theo Chemical & Engineering News, 2/2018