Vũ khí mới chống lại siêu vi khuẩn kháng kháng sinh: Tế bào nhân tạo làm "gián điệp" trong ổ nhiễm trùng

Mới đây, các nhà khoa học đã thành công trong việc tạo ra một tế bào nhân tạo có thể giao tiếp hóa học với tế bào sống. Nhờ vậy, chúng có thể được đặt vào giữa các tế bào tự nhiên mà không bị phát hiện.

Tế bào tự nhiên hành xử với tế bào nhân tạo như thể đó là một trong số chúng. Các nhà khoa học hy vọng bằng cách này, họ có thể gửi những “gián điệp”, trà trộn vào giữa quần thể vi khuẩn gây bệnh, sau đó phá hủy tổ chức của chúng.

Nếu thành công, đây sẽ là một giải pháp mới trong tương lai, giúp con người chống lại các siêu vi khuẩn nguy hiểm. Trong thực tế hiện nay, tình trạng kháng kháng sinh đã được coi là một vấn nạn ngang hàng HIV/AIDS. Siêu vi khuẩn kháng thuốc, được dự đoán, sẽ giết chết 10 triệu người mỗi năm chỉ trong vài thập kỷ tới.

Một vũ khí mới chống lại siêu vi khuẩn: Tế bào nhân tạo làm "gián điệp" trong ổ nhiễm trùng

Để tạo ra các tế bào nhân tạo "gián điệp", các nhà khoa học đã phải khéo léo xây dựng nên một cấu trúc tý hon dạng tế bào, trong đó cũng đóng gói các DNA. Trải qua nhiều thử nghiệm, các tế bào nhân tạo này có thể giao tiếp qua lại với các vi khuẩn tự nhiên.

Tế bào nhân tạo phát sáng khi “nghe thấy tiếng gọi” của các vi khuẩn. Trong khi đó, vi khuẩn đáp lại chúng bằng các tín hiệu hóa học.

“[Chúng ta] hoàn toàn có thể làm ra các tế bào nhân tạo, thứ mà có thể giao tiếp hóa học với các vi khuẩn”, Tiến sĩ Sheref S. Mansy, đến từ Đại học Trento, Italia cho biết. Trước đây, có một sự phân chia khá rạch ròi giữa những thực thế sống và không sống, giữa nhân tạo và tự nhiên, nhưng đến nay, con người đang dần xóa nhòa đi ranh giới đó.

Các tế bào nhân tạo mà Tiến sĩ Mansy và các cộng sự của anh tạo ra có thể cảm nhận được các phân tử, tiết ra một cách tự nhiên từ vi khuẩn. Sau đó, chúng “suy nghĩ”, tổng hợp và tạo ra phản ứng hóa học để đối đáp lại.

Chúng tạo ra các protein đáp ứng với kích thích từ môi trường, và nhờ vậy tham gia vào một giao tiếp hai chiều với vi khuẩn. Các nhà khoa học nói tế bào nhân tạo đã vượt qua “phép thử Turing” của những con vi khuẩn.

Phép thử Turing thông thường là một bài kiểm tra cho các dạng máy móc “có trí tuệ”. Ở đó, có 3 bên tham dự giấu mặt bao gồm một máy, một người và một người giám sát. Người giám sát phải thực hiện giao tiếp với 2 bên còn lại, để phân biệt đâu là máy đâu là người. Cỗ máy vượt qua phép thử khi người giám sát thất bại trong kết quả phân biệt này.

Trong trường hợp các tế bào nhân tạo, chúng cũng đã thực hiện các giao tiếp tự nhiên thành công với vi khuẩn. Nhờ vậy, tế bào nhân tạo có thể sống giữa vi khuẩn mà không thể bị phát hiện.

Tế bào nhân tạo có thể phá hủy màng sinh học của vi khuẩn

Khả năng trà trộn và giấu mình cung cấp cho các nhà nghiên cứu một hy vọng. Rằng trong tương lai, họ có thể huấn luyện tế bào nhân tạo thành những “gián điệp” chống lại tác nhân gây bệnh. Hai ứng viên tiềm năng cho phương pháp này là khuẩn salmonella gây ngộ độc thực phẩm, và chủng Neisseria meningitidis gây viêm màng não.

Tiến sĩ Mansy nói: “Chúng tôi phát hiện ra rằng các tế bào nhân tạo có thể can thiệp vào tín hiệu của vi khuẩn gây bệnh. Nếu tiếp tục phát triển, chúng có thể được sử dụng để phá hủy màng sinh học của vi khuẩn và chữa trị nhiễm trùng”.

Trong thực tế, màng sinh học được ví như một tổng hành dinh của vi khuẩn, nơi chúng cấu kết lại và tiết ra rất nhiều chất hóa học để xây dựng thành. Các màng nhày chứa đầy dinh dưỡng này chịu trách nhiệm cho hơn 80% các ca nhiễm vi sinh vật trong cơ thể.

Nếu các nhà khoa học có thể gửi những “gián điệp” của họ vào và phá hủy tổ chức này của vi khuẩn gây bệnh, chúng ta có thể điều trị nhiễm trùng một cách rất hiệu quả. Các tế bào nhân tạo có thể sẽ trở thành một giải pháp mới, cho tình trạng thuốc kháng sinh đang mất dần tác dụng như hiện nay.

Tham khảo Dailymail