Valentine này, SpaceX gửi siêu vi khuẩn chết người lên Trạm vũ trụ Quốc tế làm gì?

Vào đúng ngày 14 tháng 2 tới, một tên lửa của SapceX sẽ chở theo vài hộp thí nghiệm chứa siêu vi khuẩn MRSA lên Trạm Vũ trụ quốc tế (ISS). Nhưng đó không phải một món quà dành cho ai, và cũng không phải dự định điên rồ lây nhiễm vi khuẩn chết người này ra ngoài không gian.

Dưới Trái Đất, MRSA (tụ cầu vàng kháng Methicillin) được biết đến là một loại siêu vi khuẩn kháng kháng sinh nguy hiểm. Nó liên tục đột biến và gây ra nhiều cái chết hơn cả bệnh HIV/AIDS và Parkinson cộng lại.

Bằng cách đưa MRSA lên ISS, các nhà khoa học dự đoán môi trường không trọng lực sẽ khiến vi khuẩn đột biến nhanh hơn, từ đó tiết lộ các "chiến lược" tiếp theo của chúng trong việc chống lại kháng sinh của con người.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa rất quan trọng, sẽ cho phép các nhà khoa học "biết trước được tương lai". Nhờ vậy, chúng ta sẽ lật lại được cuộc chơi trong ván cờ kháng kháng sinh: Từ việc đuổi theo sau siêu vi khuẩn để tìm loại thuốc mới, cho đến ngày vượt lên và đi trước chúng một bước.

Valentine này, SpaceX gửi siêu vi khuẩn chết người lên ISS làm gì?

Chương trình nghiên cứu được tài trợ bởi Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA). Trong đó, siêu vi khuẩn MRSA sẽ được đưa lên Trạm vũ trụ quốc tế bằng một tên lửa Falcon 9. Nó sẽ tận hưởng những ngày tiếp theo của mình, bên trong Phòng thí nghiệm quốc gia trên ISS của Hoa Kỳ.

“Chúng tôi sẽ tận dụng môi trường không trọng lực trên ISS, để thúc đẩy cuộc cách mạng của y học chính xác trên Trái Đất”, nhà vật lý Anita Goel, CEO của công ty công nghệ sinh học Nanobiosym, đồng thời là tác giả dẫn đầu nghiên cứu cho biết.

Trong lĩnh vực điều trị nhiễm khuẩn, y học chính xác mà Anita Goel muốn nói đến là việc chẩn đoán kịp chủng vi khuẩn và gen gây bệnh, để giết chết chúng ngay từ liều điều trị kháng sinh đầu tiên.

Trở lại năm 2015, Nanobiosym đã phát triển một thiết bị có tên Gene-RADAR. Đó là một máy quét di động có kích thước như một cuốn sổ, nhưng có khả năng chẩn đoán bệnh trong thời gian thực với chi phí chỉ bằng 1 phần 10 xét nghiệm thông thường tại bệnh viện.

Các nhà khoa học sẽ sử dụng chính thiết bị này để đánh giá xem, hai chủng siêu vi khuẩn MRSA sẽ đột biến ra sao khi ở trong môi trường không trọng lực.

Nhìn vào kết quả, Anita Goel và nhóm nghiên cứu có thể dự đoán các mô hình đột biến tương tự của MRSA, để trở nên kháng với kháng sinh điều trị trên Trái Đất. Thử nghiệm hiếm có ngoài không gian cũng sẽ là một tham khảo quý giá cho các nhà khoa học và công ty dược phẩm, những người muốn phát triển các loại thuốc mới trong tương lai.

“Khả năng dự đoán các đột biến kháng thuốc với Gene-RADAR sẽ dẫn chúng ta đến với các loại kháng sinh thế hệ mới, được thiết kế riêng giúp ngăn chặn một cách chính xác sự lây lan của mầm bệnh nguy hiểm nhất thế giới này”, Anita Goel nói.

MRSA là một loại siêu vi khuẩn chết người

Trước ngày 14 tháng 2 khi thí nghiệm còn chưa diễn ra, các nhà khoa học không thể biết chắc liệu siêu vi khuẩn MRSA sẽ thích nghi thế nào với ngôi nhà mới của chúng trong quỹ đạo. Tuy nhiên, các nghiên cứu trước đây trên ISS về vi khuẩn đã chỉ ra một điều rằng, môi trường không trọng lực sẽ khiến vi khuẩn đột biến tương tự trên Trái Đất với tốc độ tăng trưởng nhanh hơn nhiều.

Nguyên nhân đến từ một số loại protein chuyển hóa sẽ làm việc tích cực hơn khi ở ngoài vũ trụ. Đồng thời, ảnh hưởng từ bức xạ không gian có thể thay đổi hoạt động của một vài gen nhất định.

Một thí nghiệm năm 2000 cho thấy, sau hơn 40 ngày trên Trạm vũ trụ Hòa Bình của Nga, tỷ lệ đột biến của một gen bên trong vi khuẩn tăng lên đến mức gấp 3 lần, so với trên mặt đất. Trước đó, một nghiên cứu năm 1999 cũng cho kết quả của một chủng E. coli, với tần số đột biến cao hơn sau khi chúng có một chuyến đi ra ngoài Trái Đất.

Không chỉ ảnh hưởng đến vi khuẩn và mầm bệnh nói chung, không gian và môi trường không trọng lực cũng có thể ảnh hưởng đến con người và cách hệ miễn dịch của chúng ta làm việc.

Mới đây, Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ lấp lửng cho biết, họ sẽ sớm công bố kết quả nghiên cứu trên cặp đôi phi hành gia song sinh Scott Kelly và Mark Kelly. Nghiên cứu sẽ hé lộ cách mà sức khỏe của con người có thể bị ảnh hưởng trong môi trường không trọng lực.

Vi khuẩn được cho là sẽ đột biến nhanh hơn khi ở trong môi trường không trọng lực

Trở lại với nghiên cứu sắp tới của nhà vật lý Anita Goel, cô bước đầu dự đoán môi trường không trọng lực sẽ là yếu tố chính làm tăng các đột biến trên siêu vi khuẩn. Nhưng Goel cũng nghi ngờ việc tiếp xúc với bức xạ phía ngoài lá chắn từ trường của Trái Đất cũng sẽ đóng vai trò nào đó.

“Có một sự đồng thuận của các nhà khoa học, rằng môi trường trường không trọng lực thể hiện sự ảnh hưởng lớn đến sự vận động và phát triển của tế bào vi khuẩn, trong các chuyến bay quỹ đạo ngắn”, một nghiên cứu xuất bản năm 2015 viết. “Bức xạ cũng có thể làm tăng tỷ lệ đột biến của vi sinh vật trong quá trình bay”.

Nếu linh cảm của Goel là đúng, và không gian thực sự gây ra những điều này với siêu vi khuẩn MRSA, thí nghiệm này sẽ cho chúng ta nhìn thấy được tương lai trên Trái Đất. Giả sử MRSA có một đột biến nhanh hơn gấp 2 lần khi ở ngoài không gian, nó đã giống như việc chúng ta chơi một ván cờ vua mà biết trước nước đi của đối thủ.

Vì vậy, thay vì chờ đợi MRSA phát triển các đột biến mới trên Trái Đất, con người có thể tua nhanh thời gian với MRSA trên ISS. Chúng ta vẫn luôn chậm chân với siêu vi khuẩn trong cuộc đua kháng kháng sinh, nhưng giờ sẽ có cơ hội để vượt lên đi trước chúng. Các loại thuốc kháng sinh trong thập kỷ tới có thể nhờ đó mà được phát triển ngay từ lúc này.

Điều này thực sự quan trọng, bởi tình trạng kháng kháng sinh đang xảy ra ngày một phức tạp trên quy mô toàn cầu. Riêng tại Mỹ và với riêng siêu vi khuẩn MRSA, nó đã giết chết 20.000 người mỗi năm. Với tất cả các siêu vi khuẩn khác và trên phạm vi toàn thế giới, mỗi năm kháng kháng sinh giết chết 700.000 người.

Lúc này mà chúng ta còn chậm trễ, con số sẽ sớm tăng tới mức 10 triệu người vào năm 2050.

Tham khảo Dailymail, ScienceAlert