Loại men tạo ra kháng thể giúp ngăn chặn nhiễm trùng đường ruột

Việc dùng thuốc kháng sinh để chữa bệnh nhiễm trùng có thể khiến cho một loại vi khuẩn khác xâm nhập vào cơ thể: đó chính là Clostridioides difficile - loại vi khuẩn gây ra bệnh nhiễm trùng ruột kết nguy hiểm đã cướp đi sinh mạng của gần 30,000 người dân Mỹ mỗi năm. Những người này hầu hết đều trên 65 tuổi. Hiện nay, các nhà nghiên cứu đã tìm ra được một ý tưởng mới để chống lại vi khuẩn C. diff. Họ đã biến đổi một loại men để chúng có thể sản xuất ra các kháng thể có khả năng làm suy yếu hai độc tố của vi khuẩn. Men này đã được thử nghiệm trên chuột.

Ảnh: Kari Lounatmaa/Science Source/sciencemag.org

Loại men chỉnh sửa gene này có nguồn gốc từ một chủng được sử dụng trong một chế phẩm sinh học phổ biến. Nếu loại men có tác dụng đối với người, nó sẽ có thể được sử dụng như một loại thuốc hằng ngày để ngăn ngừa hoặc điều trị nhiễm trùng C.diff. Trưởng nhóm nghiên cứu Hanping Feng, nhà vi sinh vật học tại trường Nha khoa, Đại học Maryland, nhận định, phương pháp này sẽ rất “rẻ, dễ sản xuất và thuận tiện” để cung cấp kháng thể. “Điểm đặc biệt ở đây là chúng có một hệ thống vận chuyển sống” cho các kháng thể chữa bệnh, Vincent Young, nhà vật lý học và vi sinh vật học của Đại học Michigan, Ann Arbor cho biết.

Gần đây, phương pháp ghép vi sinh vật trong phân từ những người khỏe mạnh cũng đã được chứng minh là có thể tiêu diệt bệnh nhiễm trùng C. diff cứng đầu bằng cách thay thế các vi sinh vật đường ruột có lợi bị mất trước đó. Tuy nhiên, phương pháp cấy ghép này mới chỉ ở bước thử nghiệm và chứa đầy những rủi ro. Mặc dù đã được sàng lọc trước nhưng các mẫu phân nhiều khi vẫn ẩn chứa các mầm bệnh khác; đồng thời, việc cấy phân cũng không thể được sử dụng cùng với thuốc kháng sinh.

Các nhà khoa học cũng nghĩ đến một phương pháp điều trị tiềm năng khác liên quan đến các protein miễn dịch được gọi là kháng thể đơn dòng trung hòa hai độc tố của C. diff. Song, chúng thường phải được tiêm dưới dạng tiêm tĩnh mạch và phải di chuyển từ máu vào đến ruột. Bởi vậy, để có thể tiết kiệm được chi phí cho việc sản xuất các kháng thể như vậy và đưa trực tiếp chúng vào ruột, nhóm nghiên cứu của Feng đã chuyển sang sử dụng Saccharomyces boulardii, một loại men được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) coi là một men vi sinh an toàn để cải thiện sức khỏe đường ruột. 

Để kiểm tra xem liệu men S. boulardii đã được chỉnh sửa gene có thể bảo vệ được chuột khỏi C. diff hay không, Feng và các cộng sự đã cho những con chuột sử dụng thuốc kháng sinh để tiêu diệt các vi khuẩn đường ruột bình thường của chúng, và sau đó làm cho chúng nhiễm các bào tử vi khuẩn. Kết quả cho thấy, những con chuột đã nhận được kháng thể S. boulardii ba ngày trước khi nhiễm C. diff đều sống sót sau bệnh, trong khi 60% trong số những con được sử dụng chủng nấm men đối chứng hoặc dung dịch muối đều chết trong vòng 4 ngày, nhóm nghiên cứu cho biết trên tạp chí Science Translational Medicine. Các mô đại tràng của những con chuột được điều trị bằng men S. boulardii cũng ít bị viêm hơn và không có mô tổn thương bởi độc tố C.diff như ở chuột đối chứng.

Các nhà nghiên cứu sau đó thử nghiệm thuốc điều trị nấm men trong 4 ngày với những con chuột đã bị nhiễm C. diff trước đó. Kết quả cũng cho thấy, khoảng 70% trong số chúng sống sót, trong khi hai phần ba trong số những con sử dụng loại nấm men đối chứng hoặc nước muối lại chết rất nhanh. Kết quả này cũng tương đồng với những con chuột bị tái phát nhiễm C. diff. Ở cả hai thí nghiệm, những con chuột bị bệnh sử dụng S. boulardii cũng phục hồi cân nặng nhanh hơn và ít bị tiêu chảy hơn, nhóm của Feng cho biết.

“Kết quả này thực sự rất thú vị”, nhà sinh học cấu trúc Borden Lacy ở Đại học Vanderbilt, người nghiên cứu về độc tố C. diff cho biết. “Điều chúng tôi cần làm là tạo ra một khoảng thời gian cần thiết để người bệnh có thể phục hồi hệ vi sinh vật khỏe mạnh trước khi các độc tố gây ra thương tổn. Kết quả này đã giúp chúng tôi kéo dài được khoảng thời gian đó”, Lacy cho biết.

Feng đã thành lập một công ty để phát triển loại men này cho thử nghiệm ở người. Cơ quan FDA sẽ cần phải cân nhắc tính an toàn của nấm men biến đổi gene – loại thuốc đầu tiên thuộc loại đó, và công ty của Feng cũng sẽ cần phải gây quỹ từ các nhà đầu tư. Ông hi vọng có thể thử nghiệm lâm sàng trong ba năm tới.□

Mỹ Hạnh lược dịch
Nguồn: https://www.sciencemag.org/news/2020/10/antibody-producing-yeast-vanquishes-deadly-gut-infection-mice