Nhằm khắc phục tình trạng kháng thuốc kháng sinh, các nhà khoa học hiện đang bắt tay nghiên cứu cho ra đời những loại thuốc kháng sinh mới, trong đó có thế hệ thuốc được sản xuất từ loài nấm mọc trong phân ngựa hay kháng sinh peptide.
Ngựa - kho thuốc quý của nhân loại
Nghiên cứu gen loài ngựa Appaloosa, các nhà khoa học phát hiện thấy ngựa là loài động vật có thể giúp giải mã nhiều bí ẩn liên quan đến trị bệnh quáng gà cho con người, bệnh rối loạn cơ bắp hoặc dùng huyết thanh ngựa chửa để sản xuất các kích thích tố giúp động vật sinh sản... Riêng phân ngựa, không chỉ là phân bón giúp cho nông nghiệp, giúp tăng năng suất cây trồng mà nó còn có nhiều tác dụng khác. Ngoài ra, khoa học còn phát hiện thấy nhiều loại nấm phát triển từ phân ngựa có chứa thành phần chữa bệnh rất tốt, trong đó có loài nấm Coprinus mà hiện nay các nhà khoa học đang nghiên cứu để phục vụ cho việc sản xuất thuốc kháng sinh thế hệ mới.
Nhiều loại nấm phát triển từ phân ngựa trong đó có nấm coprinus - nguyên liệu sản xuất kháng sinh tương lai.
Kỳ vọng thế hệ thuốc kháng sinh mới
Bắt đầu từ năm 2003, các nhà khoa học đã chính thức xác định được các thành phần quan trọng của nấm Coprinus, tên gọi này bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp koprinos, có ý nghĩa “thuộc về phân”. Cũng từ đây, các nhà khoa học xác định được 6 loài nấm khác, đem nuôi trồng, tất cả đều có khả năng kháng khuẩn, giống như những gì được nêu ra đầu thập niên 50 ở thế kỷ trước. Loại nấm nói trên có hoạt tính kháng tác nhân gây bệnh và không thấy có hiện tượng thỏa hiệp hay kháng thuốc. Qua nhiều nghiên cứu, cuối cùng, nấm Coprinus đã được cộng đồng khoa học công nhận bằng một cái tên gọi mới Coprinopsis, thuộc loài C. cinerea. Đến năm 2010, nó đã được nghiên cứu tiếp, đặc biệt là triển vọng trong việc sản xuất kháng sinh do xác định được một nhóm hóa chất có tên ethyl acetate - thành phần vô cùng quan trọng cho việc sản xuất thuốc kháng sinh trong tương lai.
Cuối tháng 11 vừa qua, một nhóm các nhà nghiên cứu châu Âu đã phát hiện ra một hóa chất kháng sinh từ nấm C. cinerea được gọi copsin. Đây là một peptide hay protein đặc biệt, mở ra triển vọng mới - kỷ nguyên hậu kháng sinh.
Nhóm đề tài đã thực hiện nhiều thí nghiệm tiêu chuẩn, trước tiên là nuôi trồng nấm trong phòng thí nghiệm trong 4 ngày. Sau đó, nuôi cấy tiếp các hạt nhỏ trên sàn thủy tinh với thời gian 2,5 ngày nữa. Tại thời điểm này, người ta bổ sung vào 3 loài vi khuẩn là Bacillus subtilis, Pseudomomas aeruginosa và Escherichia coli. Sau 1-2 ngày ủ, phát hiện thấy không hề có dấu hiệu “phát bệnh” kể cả nhiễm E. coli hay Pseudomonas, riêng Bacillus subtilis bị ức chế, vì vậy, thí nghiệm được xem là thành công.
Các thí nghiệm tiếp theo tập trung vào việc xác định các thành phần của nấm đảm nhận ức chế lây nhiễm. Các nhà khoa học đã phân lập các phân khúc protein khác nhau của nấm nuôi trồng trong phòng thí nghiệm và sau đó lặp đi lặp lại các thí nghiệm nói trên nhiều lần để kiểm chứng, cuối cùng tìm ra một danh sách gồm 5 protein tiềm ẩn thông qua quá trình phân tích quang phổ tiêu chuẩn.
Qua phân tích cấp phân tử và nguyên tử của copsin cho thấy đây là một protein phức, có tính ổn định cao nên được xem là một ứng viên kháng sinh rất hiệu quả. Phân tích phân tử còn cho thấy tiềm năng kháng khuẩn của copsin rất cao, nhất là một số loài khuẩn thường gây bệnh cho con người như Streptococcus, Listeria, Enterococcus và Micrococcus luteus, thậm chí cả với Corynebacterium diphtheriae - vi khuẩn gây bệnh bạch hầu.
Protein thông thường rất dễ bị phá hủy bởi các enzym, nhất là trong môi trường nhiệt độ cao. Riêng copsin lại là một ngoại lệ bởi vì nó có tính bền vững khi nhiệt độ lên tới 100 độ C trong nhiều giờ liền ngay cả khi có mặt của enzym gây hại. Các nhà nghiên cứu tin rằng, sở dĩ protein này có những tính chất trên là do cấu trúc không gian ba chiều phân tử cực kỳ vững chắc.
Đánh giá về nghiên cứu trên, GS. Markus Aebi cho rằng thành công trong nghiên cứu đã rõ nhưng copsin có thể trở thành thuốc kháng sinh hay không vẫn còn nhiều việc phải làm, đặc biệt là giải mã tại sao nấm sử dụng những loại hợp chất này hiệu quả mà không tạo ra sự chọn lọc tự nhiên đối với vi khuẩn đề kháng. Tuy nhiên, đây là một phát hiện mới, tương lai copsin không chỉ dùng trong y học mà còn ứng dụng cả cho ngành công nghiệp thực phẩm vì nó tiêu diệt được rất nhiều mầm bệnh, kể cả listeria - một loại vi khuẩn có thể gây ngộ độc thực phẩm. Cơ chế hoạt động của copsin là nhắm vào một phân tử vi khuẩn hay màng tế bào vi khuẩn có tên lipid II. Một khi copsin bám vào lipid II, vi khuẩn sẽ bị tiêu diệt bởi vì chúng không thể tái tạo màng tế bào mới được. Việc tìm thấy copsin sẽ giúp con người ra đời thế hệ kháng sinh peptide có khả năng chế ngự nhiều loại bệnh truyền nhiễm mà hiện nay khoa học chưa tìm ra thuốc đặc trị.
(Theo PM, 11/2014)
Việt Hà
