Công nghệ mới giúp xác định vi khuẩn kháng kháng sinh

Những thay đổi này có thể giúp chúng chống lại kháng sinh và tồn tại cũng như phát triển trong môi trường kháng sinh đó. Theo thời gian, tình hình kháng kháng sinh ngày càng trở nên tồi tệ và là vấn đề khiến nhiều nhà khoa học đau đầu

Thuốc kháng sinh có hiệu quả đối với hầu hết các bệnh nhân bị nhiễm khuẩn Tuy nhiên, không phải thuốc kháng sinh nào cũng có hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn Các cơ quan y tế cộng đồng trên thế giới đang phải đối mặt với thách thức ngày càng tăng về sự kháng khuẩn đối với kháng sinh, điều mà làm cho những thuốc này trở nên không hiệu quả.

Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Bệnh tật Mỹ (CDC) báo cáo mỗi năm có ít nhất 2 triệu người mắc bệnh và 23.000 ca tử vong ở Hoa Kỳ do vi khuẩn kháng kháng sinh gây ra.

Vấn đề này đặc biệt nghiêm trọng đối với những bệnh nhân có ít lựa chọn kháng sinh, chẳng hạn như đối với những người mắc bệnh nhiễm trùng máu và bệnh lậu giang mai viêm da dị ứng sùi mào gà…

Công nghệ tiên tiến xác định vi khuẩn kháng kháng sinh

Các nhà khoa học lo ngại rằng các chủng vi khuẩn kháng kháng sinh có thể lây lan trên toàn cầu thông qua con đường du lịch hoặc thương mại thực phẩm

Để giúp xác định sự hiện diện của vi khuẩn kháng kháng sinh càng sớm càng tốt và tiến hành các bước kiểm soát sự lây lan tiếp theo của chúng, FDA đang sử dụng một loại công nghệ tiên tiến có tên là WGS để xác định vi khuẩn kháng kháng sinh.

Sau nhiều tháng làm việc miệt mài, bộ gene về vi khuẩn đầu tiên được ra đời vào năm 1995. Lần đầu tiên chúng ta có thể nhanh chóng xác định và nhận biết toàn bộ các gene kháng thuốc kháng sinh ở một loại vi khuẩn riêng lẻ.

Theo ông Patrick McDermott - Giám đốc Hệ thống giám sát kháng thuốc kháng khuẩn quốc gia (NARMS) của FDA, việc xác định vi khuẩn kháng kháng sinh giúp chúng ta hiểu rõ về bản chất và mức độ đe dọa đối với sức đề kháng của cơ thể.

Ông McDermott khẳng định, dữ liệu bộ gene cũng cho thấy các gene kháng thuốc mới trong vi khuẩn gây bệnh. Ví dụ, các dữ liệu của NARMS chỉ ra sự gia tăng nhanh chóng tính kháng gentamycin trong vi khuẩn thực phẩm Campylobacter.

Gentamycin là một kháng sinh được sử dụng để điều trị một số bệnh nhiễm khuẩn nghiêm trọng. Phân tích của WGS cho thấy các gene gây nên sự kháng cự này rất nhiều và hầu hết chưa bao giờ được tìm thấy trước đó.

Hệ thống giám sát vi khuẩn kháng kháng sinh

Giám sát đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định nguyên nhân để đưa ra các giải pháp khả thi. Ông McDermott cho rằng, cần có một hệ thống giám sát để hiểu được vấn đề kháng kháng sinh đang ở mức nào và liệu tình hình có được cải thiện hay ngày càng trở nên trầm trọng.

Để đạt được mục đích đó, NARMS được thành lập năm 1996 với sự hợp tác của các sở y tế công cộng của bang và địa phương, FDA, CDC và Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA). NARMS tiến hành kiểm tra vi khuẩn thực phẩm từ thịt động vật bán lẻ và các trường hợp lâm sàng của bệnh nhân để xem những vi khuẩn kháng thuốc nào đang di chuyển qua nguồn cung cấp thực phẩm và ở mức độ nào.

Dữ liệu giám sát có thể được kết hợp với các dữ liệu y tế khác để đưa ra những thông tin hữu ích liên quan đến các vi khuẩn kháng thuốc và những trường hợp nhiễm khuẩn nhạy cảm với kháng sinh ở mức độ nào.

Những dữ liệu này xác định sự thành công của các can thiệp y học nhằm hạn chế sự lan truyền của vi khuẩn kháng kháng sinh. Mục đích cuối cùng của các nhà khoa học là bảo vệ tính hiệu quả của kháng sinh trong điều trị cho cả người và động vật.

WGS trở thành một công cụ quan trọng trong việc điều tra thường xuyên sự có mặt của một gene (mcr-1) gây ra sự đề kháng với thuốc colistin tại Hoa Kỳ. Colistin được coi là thuốc cuối cùng để điều trị một số bệnh nhiễm trùng nặng.

Gene này lần đầu tiên được phát hiện bởi các nhà khoa học ở Trung Quốc vào tháng 11/2015 và sau đó được phát hiện ở châu Âu, Canada và một số nước khác. Hệ thống giám sát kháng thuốc kháng khuẩn quốc gia (NARMS) đã nghiên cứu trình tự ADN của các gene cho hơn 100.000 vi khuẩn riêng lẻ trong cơ sở dữ liệu và các trình tự dữ liệu khác nằm ở Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học của Viện Y tế Quốc gia Mỹ.

Chỉ trong vòng vài giờ, sau khi nhìn vào dữ liệu DNA, các nhà khoa học của NARMS đã tiến hành truy xuất bằng cách sử dụng các mẫu động vật được tiếp xúc với colistin để tiêu diệt một cách có chọn lọc bất cứ loại vi khuẩn nào không kháng thuốc và tìm ra 2 trường hợp của mcr-1 ở lợn từ Hoa Kỳ.

Việc tìm ra rất ít các sinh vật kháng bệnh (2/2.000 mẫu) cùng với thực tế thuốc kháng sinh này không được sử dụng trong chăn nuôi gia súc lấy thực phẩm ở Mỹ cho thấy việc kháng colistin có nguy cơ thấp đối với sức khỏe cộng đồng ở nước này. Tính đến thời điểm này, gene mcr-1 đã được xác định trên 4 người ở Mỹ điều trị nhiễm vi khuẩn E.coli. NARMS sẽ tiếp tục theo dõi gene mcr-1 trong bất kỳ thay đổi nào.

Tuy nhiên, nỗ lực của FDA không dừng lại ở biên giới nước Mỹ bởi kháng kháng sinh là một thách thức quốc tế. Sự chia sẻ dữ liệu của Mỹ với các nước khác là cần thiết để chống lại sự kháng thuốc kháng sinh trên toàn cầu.