Kháng sinh miễn dịch tác dụng kép chống kháng thuốc

Thế hệ kháng sinh mới

Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) tuyên bố, AMR là một trong 10 mối đe dọa sức khỏe cộng đồng toàn cầu. Các nhà nghiên cứu ước tính, đến năm 2050, những bệnh nhiễm trùng kháng thuốc kháng sinh có thể khiến 10 triệu người thiệt mạng mỗi năm, tạo ra gánh nặng tích lũy 100 nghìn tỷ USD cho nền kinh tế toàn cầu.

Danh sách các vi khuẩn kháng tất cả các loại kháng sinh hiện có ngày càng gia tăng, gây nên nhu cầu bức thiết về những loại kháng sinh mới, ngăn chặn khủng hoảng sức khỏe cộng đồng.

Vi khuẩn kháng thuốc, nguy cơ lớn cho sức khỏe cộng đồng trong tương lai gần.

Farokh Dotiwala, bác sĩ, phó giáo sư về Vaccine & Immunotherapy cho biết: “Chúng tôi thực hiện một chiến lược kép, phát triển những phân tử mới có thể tiêu diệt các bệnh nhiễm trùng khó điều trị đồng thời tăng cường phản ứng miễn dịch tự nhiên của bệnh nhân. Đây là một thế hệ kháng sinh mới và đặt tên là kháng sinh miễn dịch tác dụng kép (DAIA).

Các loại thuốc kháng sinh hiện có tấn công vào các hoạt động chức năng cần thiết của vi khuẩn như tổng hợp axit nucleic và protein, xây dựng màng tế bào và các đường trao đổi chất. Nhưng vi khuẩn có thể kháng thuốc bằng cách làm biến đổi mục tiêu mà kháng sinh hướng tới, gây bất hoạt thuốc hoặc đẩy thuốc ra ngoài.

Vì vậy, cần khai thác hệ thống miễn dịch để tấn công đồng thời vi khuẩn trên hai mặt trận khác nhau khiến chúng khó phát triển khả năng đề kháng.

Ông và các đồng nghiệp tập trung vào một đường trao đổi chất cần thiết cho hầu hết các vi khuẩn nhưng không có ở người, khiến đường trao đổi chất trở thành mục tiêu lý tưởng để phát triển kháng sinh bóp nghẹt vi khuẩn.

Đường trao đổi chất này, được gọi là methyl-D-erythritol phosphate (MEP) hoặc đường không mevalonate, có chức năng sinh tổng hợp isoprenoids, những phân tử cần thiết cho sự tồn tại của tế bào ở hầu hết các vi khuẩn gây bệnh.

Kích hoạt miễn dịch

Trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học nhắm đến mục tiêu enzym IspH, một enzym thiết yếu trong quá trình sinh tổng hợp isoprenoid, tấn công ngăn chặn đường trao đổi chất này và tiêu diệt vi khuẩn. Do sự hiện diện rộng rãi của IspH trong thế giới vi khuẩn, phương pháp tiếp cận này có thể tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn khác nhau.

Nhóm nhà nghiên cứu sử dụng mô hình máy tính sàng lọc hàng triệu hợp chất có sẵn trên thị trường về khả năng liên kết với enzym, chọn những hợp chất mạnh nhất ức chế chức năng IspH làm điểm khởi đầu cho việc khám phá thuốc kháng sinh mới.

Do những chất ức chế IspH có sẵn trước đây không thể xâm nhập vào thành tế bào vi khuẩn, Dotiwala phối hợp với nhà hóa dược học Joseph Salvino thuộc Wistar, giáo sư tại Trung tâm Ung thư Viện Wistar và là đồng tác giả công trình nghiên cứu, để phân tích và tổng hợp các phân tử ức chế IspH mới, có thể xâm nhập vào bên trong vi khuẩn.

Nhóm nghiên cứu chứng minh được, các chất ức chế IspH kích thích hệ thống miễn dịch với hoạt tính tiêu diệt vi khuẩn mạnh hơn và đặc hiệu hơn so với những kháng sinh tốt nhất hiện nay khi thử nghiệm in vitro (trong ống nghiệm) trên các chủng vi khuẩn kháng kháng sinh phân lập lâm sàng.

Trong các mô hình tiền lâm sàng về nhiễm vi khuẩn gram âm, tác dụng diệt khuẩn của những chất ức chế IspH vượt trội hơn so với các kháng sinh truyền thống.

Đồng thời, tất cả các hợp chất thử nghiệm đã chứng minh là không độc hại đối với tế bào của con người đồng thời lại kích thích khả năng miễn dịch của tế bào cơ thể.

"Kích hoạt miễn dịch đại diện cho đợt tấn công thứ hai của chiến lược DAIA", TS Kumar Singh, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại phòng thí nghiệm Dotiwala và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết.

PGS Dotiwala nhấn mạnh: “Chúng tôi tin rằng chiến lược sáng tạo DAIA có thể đại diện cho bước ngoặt tiềm năng trong cuộc chiến chống lại AMR trên toàn thế giới, tạo ra sức mạnh tổng hợp giữa khả năng tiêu diệt vi khuẩn trực tiếp của kháng sinh và sức mạnh tự nhiên của hệ thống miễn dịch.