Các nhà khoa học đã tạo ra một họ polyme mới có khả năng tiêu diệt vi khuẩn mà không gây ra tình trạng kháng kháng sinh - một bước quan trọng trong cuộc chiến chống lại các siêu vi khuẩn như E. coli và MRSA.
Vi khuẩn kháng kháng sinh đã trở thành mối đe dọa ngày càng tăng đối với sức khỏe cộng đồng. Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ, mỗi năm, chúng gây ra hơn 2,8 triệu ca nhiễm trùng. Nếu không có kháng sinh mới, ngay cả những vết thương và nhiễm trùng thông thường cũng có khả năng gây tử vong.
Các nhà khoa học hiện đã tiến một bước gần hơn đến việc loại bỏ mối đe dọa đó, nhờ sự hợp tác do Đại học Texas A&M dẫn đầu đã phát triển một họ polyme mới có khả năng tiêu diệt vi khuẩn mà không gây ra tình trạng kháng kháng sinh bằng cách phá vỡ màng của các vi sinh vật này.
Tiến sĩ Quentin Michaudel, trợ lý giáo sư tại Khoa Hóa học và trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: “Các polyme mới mà chúng tôi tổng hợp được có thể giúp chống lại tình trạng kháng kháng sinh trong tương lai bằng cách cung cấp các phân tử kháng khuẩn hoạt động thông qua cơ chế chống lại vi khuẩn dường như không phát triển tính kháng thuốc”. điều tra viên trong nghiên cứu, xuất bản ngày 12 tháng 12.
Làm việc dựa trên sự kết hợp giữa hóa học hữu cơ và khoa học polyme, Phòng thí nghiệm Michaudel đã có thể tổng hợp polyme mới bằng cách thiết kế cẩn thận một phân tử tích điện dương có thể được khâu nhiều lần để tạo thành một phân tử lớn được tạo thành từ cùng một họa tiết tích điện lặp lại bằng cách sử dụng một mẫu được lựa chọn cẩn thận. chất xúc tác được gọi là AquaMet.
Theo Michaudel, chất xúc tác đó tỏ ra quan trọng vì nó phải chịu được nồng độ điện tích cao và cũng có thể hòa tan trong nước – một đặc điểm mà ông mô tả là không phổ biến đối với loại quy trình này.
Sau khi đạt được thành công, Phòng thí nghiệm Michaudel đã đưa các polyme của mình vào thử nghiệm chống lại hai loại vi khuẩn kháng kháng sinh chính -- E. coli và Staphylococcus aureus (MRSA) -- với sự cộng tác của nhóm của Tiến sĩ Jessica Schiffman tại Đại học Massachusetts Amherst.
(adv)
Trong khi chờ đợi những kết quả đó, các nhà nghiên cứu cũng đã thử nghiệm độc tính của polyme đối với tế bào hồng cầu của con người.
Michaudel giải thích: “Vấn đề phổ biến với các polyme kháng khuẩn là thiếu tính chọn lọc giữa vi khuẩn và tế bào người khi nhắm mục tiêu vào màng tế bào”.
"Điều quan trọng là đạt được sự cân bằng hợp lý giữa việc ức chế hiệu quả sự phát triển của vi khuẩn và tiêu diệt một số loại tế bào một cách bừa bãi."
Michaudel tin rằng bản chất đa ngành của đổi mới khoa học và sự hào phóng của các nhà nghiên cứu tận tâm trên khắp khuôn viên và đất nước Texas A&M là những yếu tố dẫn đến thành công của nhóm ông trong việc xác định chất xúc tác hoàn hảo cho quá trình lắp ráp phân tử của họ.
Michaudel cho biết: “Dự án này đã được thực hiện trong vài năm và sẽ không thể thực hiện được nếu không có sự giúp đỡ của một số nhóm, ngoài các cộng tác viên UMass của chúng tôi”.
"Ví dụ: chúng tôi phải gửi một số mẫu đến Phòng thí nghiệm Letteri tại Đại học Virginia để xác định độ dài của polyme. Việc này đòi hỏi phải sử dụng một dụng cụ mà ít phòng thí nghiệm trong nước có. Chúng tôi cũng vô cùng biết ơn `hóa sinh` Ứng cử viên tiến sĩ] Nathan Williams và Tiến sĩ Jean-Philippe Pellois tại Texas A&M, những người đã cung cấp kiến thức chuyên môn của họ trong đánh giá của chúng tôi về độc tính đối với tế bào hồng cầu."
Michaudel cho biết nhóm nghiên cứu hiện sẽ tập trung vào việc cải thiện hoạt động của các polyme chống lại vi khuẩn - đặc biệt là tính chọn lọc của chúng đối với tế bào vi khuẩn so với tế bào người - trước khi chuyển sang thử nghiệm in vivo .
Nguồn Đại học Texas A&M
