Trang chủNewsThời sựSử dụng AI để đưa 'kháng sinh của người Neanderthal' trở lại

Sử dụng AI để đưa ‘kháng sinh của người Neanderthal’ trở lại


Mối họa từ vi khuẩn kháng kháng sinh

Theo WHO, khi thế giới phải đối mặt với gần 5 triệu ca tử vong mỗi năm liên quan đến tình trạng vi khuẩn kháng kháng sinh, sự cần thiết trong việc tìm ra các loại thuốc tiềm năng để có thể đối phó với tình trạng này là vô cùng cấp bách.

Mới đây, nhóm nghiên cứu do nhà tiên phong về công nghệ sinh học César de la Fuente dẫn đầu đang sử dụng các phương pháp tính toán dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI) để khai thác các đặc tính di truyền từ những họ hàng đã tuyệt chủng của loài người như người Neanderthal, nhằm đưa kháng sinh của họ trở lại từ 40.000 năm trước.

chong khang khang sinh y tuong tu ai va nguoi neanderthal da tuyet chung hinh 1

Mô hình loài người đã tuyệt chủng Neanderthal. Ảnh: Getty

Qua nghiên cứu, các nhà khoa học phát hiện một số phân tử protein hoặc peptide nhỏ có khả năng chống lại vi khuẩn, điều này có thể tạo tiền đề cho các loại thuốc mới chống nhiễm trùng ở người.

Kháng sinh (như penicillin) là loại được sản xuất tự nhiên (bởi một vi sinh vật chống vi sinh vật khác), trong khi kháng khuẩn không phải kháng sinh (như sulfonamide và antiseptic) là chất được tổng hợp hoàn toàn.

Tuy nhiên, cả hai loại đều có chung mục tiêu là giết hoặc ngăn chặn vi sinh vật sinh trưởng và cả hai đều nằm trong hóa trị liệu kháng khuẩn. Các chất kháng khuẩn bao gồm thuốc sát khuẩn, xà phòng kháng khuẩn, chất tẩy hóa học; trong khi kháng sinh là loại kháng khuẩn quan trọng dùng chuyên biệt hơn trong y khoa và đôi khi trong thức ăn chăn nuôi.

Kháng sinh không có tác dụng chống lại virus gây các bệnh ví dụ như cảm lạnh hay cúm, thuốc ức chế virus được gọi là thuốc chống virus hoặc kháng virus chứ không phải kháng sinh.

“Nó cho phép chúng tôi khám phá những trình tự mới, những loại phân tử mới chưa từng được phát hiện ở các sinh vật sống, mở ra cho chúng tôi suy nghĩ rộng hơn về sự đa dạng phân tử”, tiến sĩ Cesar de la Fuente từ Đại học Pennsylvania (Mỹ), người đứng đầu nhóm nghiên cứu cho biết. “Vi khuẩn ngày nay chưa từng tiếp xúc với những phân tử mới đó, do đó đây có thể là cơ hội tốt để đối phó với các mầm bệnh khó chữa hiện nay”.

Các chuyên gia cho rằng những phát hiện mới về vấn đề vi khuẩn kháng kháng sinh là vô cùng cần thiết. “Thế giới đang phải đối mặt với cuộc khủng hoảng kháng thuốc kháng sinh… Nếu chúng ta cần quay về quá khứ để đưa ra các giải pháp tiềm năng cho tương lai  thì tôi hoàn toàn ủng hộ”, ông Michael Mahan, giáo sư khoa sinh học phân tử, tế bào và phát triển tại Đại học California (Mỹ) cho biết.

Những gợi ý từ “Công viên kỷ Jura”

Hầu hết các loại kháng sinh đều có nguồn gốc từ vi sinh vật và nấm, được phát hiện bằng cách sàng lọc các vi sinh vật sống trong đất. Nhưng trong những thập kỷ gần đây, tình trạng lạm dụng kháng sinh đã khiến các mầm bệnh phát triển khả năng kháng thuốc.

Trong thập kỷ qua, ông De la Fuente đã sử dụng các phương pháp tính toán để đánh giá tiềm năng của nhiều loại peptide có thể thay thế cho kháng sinh. Vào một ngày ở trong phòng thí nghiệm, bộ phim bom tấn “Công viên kỷ Jura” bất ngờ được đề cập, giúp nhóm nhà khoa học nảy ra ý tưởng nghiên cứu các phân tử đã tuyệt chủng. “Tại sao không mang các phân tử từ quá khứ quay trở lại?”, ông nói.

Để tìm ra các peptide chưa được biết đến trước đây, nhóm nghiên cứu đã đào tạo một thuật toán AI có khả năng nhận biết các vị trí bị phân mảnh trong protein của con người có thể có hoạt tính kháng khuẩn. Sau đó, các nhà khoa học áp dụng nó vào các chuỗi protein có sẵn công khai của người hiện đại (Homo sapiens), người Neanderthal (Homo neanderthalensis) và người Denisovan – một loài người cổ xưa khác có liên quan chặt chẽ với người Neanderthal.

Sau đó, nhóm nghiên cứu sử dụng đặc tính của các peptide kháng khuẩn trước đây để dự đoán loại peptide cổ xưa nào có khả năng tiêu diệt vi khuẩn cao nhất.

Tiếp theo, nhóm tổng hợp và thử nghiệm 69 peptide có khả năng nhất để xem liệu chúng có thể tiêu diệt vi khuẩn hay không. Nhóm nghiên cứu đã chọn ra 6 loại mạnh nhất, trong đó có 4 loại từ người hiện đại, 1 loại từ người Neanderthal và 1 từ người Denisovans.

Nhóm cho chúng tiếp xúc với những con chuột bị nhiễm vi khuẩn Acinetobacter baumannii, một nguyên nhân phổ biến gây nhiễm trùng bệnh viện ở người. (Nhiễm trùng bệnh viện là loại nhiễm trùng người bệnh mắc phải khi đang nằm điều trị trong bệnh viện mà lúc nhập viện không có).

chong khang khang sinh y tuong tu ai va nguoi neanderthal da tuyet chung hinh 2

Nhà tiên phong về công nghệ sinh học César de la Fuente của Đại học Pennsylvania cho biết, trong số 6 peptide được chọn bằng thuật toán, 1 peptide từ người Neanderthal đạt hiệu quả cao nhất trong việc chống lại mầm bệnh ở chuột bị nhiễm vi khuẩn. (Ảnh: Đại học Pennsylvania)

“Tôi nghĩ một trong những khoảnh khắc thú vị nhất là khi chúng tôi phục hồi các phân tử trong phòng thí nghiệm bằng phương pháp hóa học và sau đó lần đầu tiên chúng tôi làm cho chúng sống lại. Thật tuyệt vời từ góc độ khoa học khi chứng kiến khoảnh khắc đó”, ông De la Fuente chia sẻ.

Kết quả thí nghiệm, ở những con chuột bị nhiễm bệnh phát triển áp xe trên da, các peptide đã tích cực tiêu diệt vi khuẩn; ở con bị nhiễm trùng đùi, các peptide hoạt động kém hiệu quả hơn nhưng vẫn ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn.

“Loại peptide tốt nhất là loại mà chúng tôi gọi là Neanderthalien 1, của người Neanderthal, và đó là loại hiệu quả nhất khi thí nghiệm trên chuột”, ông De la Fuente nói.

Cần thêm nhiều nghiên cứu

Tuy nhiên, ông De la Fuente nhấn mạnh rằng không có peptide nào đủ tiêu chuẩn để “sẵn sàng dùng làm thuốc kháng sinh” mà thay vào đó sẽ cần điều chỉnh rất nhiều. Trong nghiên cứu dự kiến công bố vào năm tới, ông và các đồng nghiệp đã phát triển một mô hình học sâu mới để khám phá chuỗi protein của 208 sinh vật đã tuyệt chủng có thông tin di truyền chi tiết.

Nhóm nghiên cứu đã tìm thấy hơn 11.000 peptide kháng khuẩn tiềm năng chưa từng phát hiện trước đây chỉ có ở các sinh vật đã tuyệt chủng, đồng thời tổng hợp các peptide triển vọng nhất từ loài voi ma mút lông xù Siberia, loài bò biển Steller (một loài động vật có vú ở biển đã tuyệt chủng vào thế kỷ 18 do hoạt động săn bắn ở Bắc Cực), loài lười khổng lồ và nai sừng tấm Ailen khổng lồ (Megaloceros giganteus). Ông nói rằng các peptide mới được phát hiện có “hoạt động chống nhiễm trùng tuyệt vời” ở chuột.

Tiến sĩ Dmitry Ghilarov, trưởng nhóm tại Trung tâm John Innes ở Vương quốc Anh cho biết nút thắt trong việc tìm kiếm kháng sinh mới là loại kháng sinh này có thể không ổn định và khó tổng hợp. “Có rất nhiều loại kháng sinh peptide này không được ngành công nghiệp phát triển và theo đuổi vì những khó khăn như độc tính”, Ghilarov cho biết.

Theo một bài báo xuất bản vào tháng 5/2021, trong số 10.000 hợp chất hứa hẹn được các nhà nghiên cứu xác định, chỉ có một hoặc hai loại thuốc kháng sinh nhận được sự chấp thuận của Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ.

Tiến sĩ Monique van Hoek, giáo sư và phó giám đốc nghiên cứu tại Trường Sinh học Hệ thống của Đại học George Mason (Mỹ) cho biết rất hiếm khi một peptide được tìm thấy trong tự nhiên lại trực tiếp tạo ra một loại thuốc hoặc loại kháng sinh mới khác.

Theo bà Van Hoek, vệc phát hiện ra một peptide mới sẽ tạo ra tiền đề cho các nhà nghiên cứu, giúp họ sử dụng các kỹ thuật tính toán để mày mò và tối ưu hóa tiềm năng trở thành một loại thuốc kháng sinh mới của peptide.

Hiện bà Van Hoek đang tập trung nghiên cứu vào một peptide tổng hợp có nguồn gốc từ loại peptide tự nhiên ở cá sấu Mỹ. Hiện peptide đang được thử nghiệm tiền lâm sàng.

Bà Van Hoek nói rằng mặc dù có vẻ kỳ quặc khi tìm nguồn kháng sinh mới từ cá sấu hoặc người đã tuyệt chủng, nhưng mức độ nghiêm trọng của tình trạng vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh khiến các nghiên cứu này trở nên đáng giá.

Hoài Phương (theo CNN)



Nguồn

Cùng chủ đề

Sinh vật không chân tay cao 8 m là một dạng sự sống mới?

(NLĐO) - Sau nhiều năm khiến khoa học hoang mang, Prototaxites được xác định là một dạng tách biệt, nằm ngoài cây sự sống đã biết của Trái Đất. ...

Cứu các loài có nguy cơ tuyệt chủng từ phân động vật

(CLO) Việc dùng phân động vật để bảo tồn giống loài của chúng nghe có vẻ kỳ lạ, nhưng một dự án khoa học mới đang thử nghiệm khả năng này với hy vọng giúp bảo tồn các loài có nguy cơ tuyệt chủng. ...

Phát hiện “thành trì chống tận thế” 250 triệu năm ở Trung Quốc

(NLĐO) - 250 triệu năm trước, một sự kiện gần như là tận thế đã quét sạch 80% sự sống Trái Đất. Chỉ có một nơi không bị ảnh hưởng. ...

Siêu tân tinh từng ‘gây ra ít nhất hai cuộc tuyệt chủng trên Trái đất’

(CLO) Hai trong số 5 sự kiện tuyệt chủng lớn nhất lịch sử Trái đất có thể bắt nguồn từ tác động tàn khốc của các vụ nổ siêu tân tinh gần hành tinh của chúng ta, theo một nghiên cứu mới từ Đại học Keele. ...

Nổi bật

Mới nhất

Cùng tác giả

Khai mạc du lịch Cát Bà

(CLO) Chiều 30/3 tại Quần đảo Cát Bà - Di sản thiên nhiên thế giới, huyện Cát Hải tổ chức Khai mạc du lịch Cát Bà năm 2025 và Giải Marathon Cát Bà Amatina 2025 - Heritage Road (Sải bước trên miền di sản). ...

Tổng thống lâm thời Syria công bố thành lập chính phủ chuyển tiếp

(CLO) Ngày 29/3, Tổng thống lâm thời Syria Ahmed al-Sharaa đã công bố chính phủ chuyển tiếp với 23 bộ trưởng, đánh dấu giai đoạn mới sau khi chế độ của Bashar al-Assad sụp đổ vào tháng 12 năm ngoái. ...

Houthi tấn công tàu sân bay Mỹ ba lần trong 24 giờ

(CLO) Trong vòng 24 giờ qua, lực lượng vũ trang Houthi tại Yemen đã ba lần tấn công nhóm tàu chiến do tàu sân bay USS Harry S. Truman của Mỹ dẫn đầu tại Biển Đỏ. ...

Mùi tử khí và cảnh tượng hoang tàn khắp khu vực động đất ở Myanmar

(CLO) Mùi tử khí nồng nặc lan khắp đường phố Mandalay, Myanmar vào ngày 30/3 khi người dân tuyệt vọng tìm kiếm người sống sót giữa đống đổ nát, hai ngày sau trận động đất khiến hơn 1.600 người thiệt mạng. ...

Nét văn hóa truyền thống độc đáo có tại Lễ hội điện Huệ Nam

(CLO) Sáng ngày 30/3, Lễ hội truyền thống điện Huệ Nam (tên dân gian là điện Hòn Chén) được tổ chức tại địa điểm chính là điện Huệ Nam tọa lạc tại làng Hải Cát, phường Long Hồ, thành phố Huế. ...

Bài đọc nhiều

Việt Nam vững bước trên con đường độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội, tích cực đóng góp cho hòa bình, hữu...

Tối 31/8, tại Hà Nội, Chủ tịch nước Võ Văn Thưởng và Phu nhân chủ trì Chương trình kỷ niệm 78 năm Ngày Quốc khánh nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (2/9/1945-2/9/2023). Báo TG&VN trân trọng giới thiệu toàn văn phát biểu của Chủ tịch nước tại sự kiện.

Cán bộ, công chức tuyệt đối không tổ chức du xuân, chúc Tết trong giờ làm việc

Cán bộ, công chức, viên chức không được tổ chức du xuân, chúc Tết trong giờ làm việc; tuyệt đối không đi lễ hội trong giờ hành chính, không sử dụng xe công đi lễ hội, trừ trường hợp thực thi nhiệm vụ. ...

Chủ tịch nước đề nghị Indonesia tạo thuận lợi cho sản phẩm Halal Việt Nam tiếp cận thị trường Indonesia

Sáng ngày 12/1, tại Phủ Chủ tịch, sau Lễ đón cấp Nhà nước, Chủ tịch nước Võ Văn Thưởng đã hội đàm với Tổng thống Indonesia Joko Widodo.

Diễn đàn Báo chí toàn quốc 2024 nâng tầm chiến lược và tính thực tế cho các cơ quan báo chí

Đến dự Lễ bế mạc có: Ông Trần Lưu Quang- Uỷ viên Ban chấp hành Trung ương Đảng, Phó Thủ tướng Chính phủ. Về phía Hội Nhà báo Việt Nam có: Ông Lê Quốc Minh - Uỷ viên Ban Chấp hành Trung ương Đảng, Tổng Biên tập Báo Nhân...

Ông Thích Minh Tuệ ‘tự nguyện dừng đi bộ khất thực’

(Dân trí) - Trưa 3/6, Ban Tôn giáo Chính phủ (Bộ Nội vụ) thông tin, ông Lê Anh Tú (Thích Minh Tuệ) đã tự nguyện dừng việc đi bộ khất thực. Theo Ban Tôn giáo Chính phủ, ông Lê Anh Tú (Thích Minh Tuệ) sinh năm 1981 tại xã Kỳ Văn, huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh; đăng ký hộ khẩu thường trú tại xã Ia Tô, huyện Ia Grai, tỉnh Gia Lai; hiện không có địa chỉ cư trú...

Cùng chuyên mục

Gọn trong bộ máy, rộng trong kết nối

Sáp nhập xã, phường đã và đang mang lại những lợi ích cốt lõi, nổi bật như tinh gọn bộ máy quản lý và tăng cường kết nối cộng đồng dân cư. Sáp nhập các đơn vị hành chính cấp xã, phường là một giải pháp quan trọng trong công cuộc cải tổ bộ máy hành chính hiện nay, nhằm tái cấu trúc tổ chức, tinh gọn bộ máy, nâng cao hiệu quả quản lý và...

Cú hích chiến lược làm thay đổi diện mạo vùng đồng bào dân tộc thiểu số: Những trụ cột phát triển bền vững –...

Chương trình mục tiêu quốc gia phát triển kinh tế – xã hội vùng đồng bào dân tộc thiểu số và miền núi đã đi gần hết chặng đường 5 năm của giai đoạn I. Với những kết quả đã đạt được, đây không chỉ là chương trình giảm nghèo đơn thuần, mà còn là chiến lược toàn diện với mục tiêu thu hẹp khoảng cách phát triển giữa các vùng miền, tạo ra những đột phá rõ nét...

Tuyên Quang: Ưu tiên đầu tư hạ tầng thiết yếu cho vùng khó

Xác định công trình thiết yếu được đầu tư sẽ là động lực giúp người dân vùng khó khăn phát triển kinh tế, xã hội, nhiều năm qua tỉnh Tuyên Quang đã luôn tập trung nguồn lực, ưu tiên đầu tư hạ tầng thiết yếu cho vùng khó. Qua đó, tạo động lực cho vùng khó phát triển, đời sống Nhân dân ngày càng được cải thiện, tỷ lệ hộ nghèo giảm dần qua các năm.Sáng 3/4, tại Hà...

Lại xảy ra động đất ở Kon Tum

Ngày 30/3, Trung tâm báo tin động đất và cảnh báo sóng thần - Viện Vật lý địa cầu cho biết đang theo dõi một trận động đất xảy ra tại vùng núi Kon Tum có độ lớn 3,3 độ Richter. ...

Xe mất phanh trước tai nạn?

(NLĐO) - Vụ xe khách rơi vực đèo Bảo Lộc đến hiện tại xác định 1 người chết và 3 người bị thương nặng. ...

Mới nhất

Tăng cường công tác bảo vệ, phát huy giá trị các bảo vật quốc gia

VHO - Công tác bảo quản các hiện vật, bảo vật quốc gia tại Bảo tàng Điêu khắc Chăm Đà Nẵng được kết hợp giữa áp dụng công nghệ hiện đại, tiên tiến, cùng các biện pháp phòng tránh nghiêm ngặt, hiệu quả, qua đó giữ gìn được các hiện vật quý để quảng bá tới đông đảo...

Thông báo mời chào giá Gói thầu: Biên tập, xuất bản, in và phát hành cuốn sách “Lịch sử truyền thống Tập đoàn Xăng...

THÔNG BÁO MỜI CHÀO GIÁTập đoàn Xăng dầu Việt Nam trân trọng kính mời các Nhà thầu có đủ năng lực, kinh nghiệm và đủ điều kiện tham gia chào giá đối với Gói thầu: Biên tập, xuất bản, in và phát hành cuốn sách “Lịch sử truyền thống Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam” với các thông...

Thấy gì trong công tác bảo vệ bảo vật quốc gia ở Mỹ Sơn?

VHO - Trong số bảy bảo vật quốc gia tại Quảng Nam, hiện có hai bảo vật đang được Ban Quản lý Di sản văn hóa Mỹ Sơn (BQL Mỹ Sơn) lưu giữ, trưng bày và phát huy là Ekamukhalinga (linga có một đầu thần Siva) và đài thờ Mỹ Sơn A10 tại Khu đền tháp Mỹ Sơn. Đài...

Di sản được “số hóa” bằng tư duy Gen Z

VHO - Từ những chi tiết tưởng như chỉ còn trong sách sử hoặc không gian trưng bày của bảo tàng, các bạn sinh viên đã tìm cách tái hiện và đưa di sản đến gần hơn với đời sống qua góc nhìn của người trẻ. Cuộc thi sản xuất phim quảng cáo TVCreate 2025 vừa khép lại với...

Đại hội lần I Đảng bộ VIMC Lines, nhiệm kỳ 2025–2030

13/06/25 9:57 AM Ngày 12/6/2025, Đại hội đại biểu Đảng bộ Công ty cổ phần Vận tải Container VIMC (VIMC Lines) lần thứ I, nhiệm kỳ 2025–2030 đã diễn ra thành công, với sự tham dự của 30 đại biểu chính thức đại diện cho 65 các đảng viên trong Đảng bộ. Đại hội đã tiến hành bầu Ban Chấp...

Mới nhất