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

Hạ tầng pháp lý nào cho TP HCM sau Nghị quyết 131?

(NLĐO)- Sau Nghị quyết 131 là luật đô thị đặc biệt hay góp ý vào hệ thống pháp luật hiện nay để có hạ tầng pháp lý phù hợp cho sự phát triển của TP HCM ...

Cháy lớn quán lẩu rồi lan sang tiệm thuốc tây ở TPHCM, nhiều tài sản bị thiêu rụi

Ngọn lửa bùng phát từ quán lẩu ở quận 7 (TPHCM) rồi bốc cháy lớn, lan sang tiệm thuốc tây liền kề làm nhiều tài sản bị thiêu rụi. Trưa nay (21/2), Công an quận 7 vẫn đang phối hợp với các bên liên quan phong tỏa, khám nghiệm hiện trường vụ cháy lớn trên đường Huỳnh Tấn Phát, phường Tân Phú. Hơn 4h sáng cùng ngày, người dân phát hiện lửa bùng phát bên trong quán lẩu nằm trên đường...

Sinh hoạt chính trị sâu rộng tạo lan tỏa, phát huy dân chủ ở cơ sở

Kinhtedothi-"Cuộc thi là đợt sinh hoạt chính trị sâu rộng, tạo lan tỏa trong cán bộ, đảng viên và các tầng lớp Nhân dân, góp phần phát huy dân chủ ở cơ sở, thực hiện thắng lợi các nhiệm vụ chính trị của từng địa phương, đơn vị..."- Chủ tịch Ủy ban Mặt trận Tổ quốc Việt Nam TP nói. Sáng nay, 22/11, tại Cung Thanh niên Hà Nội đã diễn ra Chung khảo phần thi sân khấu hóa và...

Lai lịch bất hảo kẻ cầm dao uy hiếp bé gái trên mái nhà ở Bắc Ninh

Sau 4 tiếng "cân não", Công an tỉnh Bắc Ninh đã giải cứu thành công bé gái bị đối tượng Phạm Văn Tuấn uy hiếp, khống chế. Trước khi gây ra vụ việc tại Bắc Ninh, Tuấn từng có 3 tiền án. 4h ngày 27/3, Công an phường Phượng Mao, huyện Quế Võ nhận được tin báo từ anh Trần Thanh Hải (trú tại thôn Mao Dộc, phường Phượng Mao) về việc 2h cùng ngày, một thanh niên khoảng 40...

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

Khởi công Galia Hanoi – Dấu mốc đầu tiên của MEYGROUP tại Thủ đô

Tham dự lễ khởi công có sự góp mặt của ban lãnh đạo chủ đầu tư MEYGROUP, các đơn vị đối tác chiến lược là đại diện từ 16 đại lý phân phối và nhà thầu thi công. Buổi lễ thu hút sự quan tâm của thị trường nhờ quy mô và tầm nhìn của dự án –...

Hội Lim là Di sản văn hóa phi vật thể quốc gia

VHO - Bộ trưởng Bộ VHTTDL Nguyễn Văn Hùng đã ký Quyết định số 1744 ngày 10.6.2025 về việc công bố danh mục di sản văn hóa phi vật thể quốc gia. Theo đó, Bộ trưởng Bộ VHTTDL quyết định đưa vào danh mục di sản văn hóa phi vật thể quốc gia lễ hội truyền thống Hội...

Vận tải biển ứng phó thuế carbon toàn cầu

Hàng rào kỹ thuật siết chặt, chi phí tăng Cuối tháng 4/2025, IMO đã đạt được thỏa thuận quan trọng về việc xây dựng hệ thống định giá carbon toàn cầu cho lĩnh vực hàng hải, hướng đến mục tiêu giảm phát thải ròng. Trong đó có nội dung đánh thuế khoảng 380 USD với mỗi tấn CO2 vượt...

Đại hội đại biểu Đảng bộ Công ty cổ phần Vận tải biển Việt Nam (VOSCO) lần thứ XV, nhiệm kỳ 2025–2030

10/06/25 2:45 PM Ngày 09/6/2025, Đại hội đại biểu Đảng bộ Công ty cổ phần Vận tải biển Việt Nam (VOSCO) lần thứ XV, nhiệm kỳ 2025–2030 đã diễn ra thành công, với sự tham dự của 89 đại biểu chính thức đại diện cho các đảng viên trong Đảng bộ. Đại hội đã tiến hành bầu Ban Chấp hành...

Đại hội Chi bộ Công đoàn Hàng Hải 2025–2030

Sáng ngày 09/6/2025 tại Hà Nội, Chi bộ Cơ quan Công đoàn Tổng công ty Hàng hải Việt Nam đã tổ chức thành công Đại hội Chi bộ lần thứ XI, nhiệm kỳ 2025 – 2030. Tới dự và chỉ đạo Đại hội có đồng chí Đỗ Thị Thanh Thủy – Ủy viên Ban Thường vụ, Chủ nhiệm Ủy...

Mới nhất