Trong cuộc chiến với kháng kháng sinh: Hồi sinh thể thực khuẩn với AI và công nghệ DNA

Trong cuộc chiến với kháng kháng sinh: Hồi sinh thể thực khuẩn với AI và công nghệ DNA
Theo: zknight Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Ít nhất 20 bệnh nhân nhiễm trùng kháng tất cả kháng sinh đã được điều trị với phương pháp này tại Mỹ.

Liệu pháp thể thực khuẩn, sử dụng virus lây nhiễm vi khuẩn để chữa các căn bệnh nhiễm trùng, đã bị lãng quên từ những năm sau Thế chiến thứ II. Tuy nhiên, trong một vài năm trở lại đây, nó đang được nghiên cứu mạnh trở lại.

Thể thực khuẩn đang là chiếc phao cứu sinh cho những ca bệnh nhiễm vi khuẩn kháng tất cả các loại kháng sinh hiện có. Bây giờ, với sự hỗ trợ của công nghệ sắp xếp trình tự DNA và trí tuệ nhân tạo (AI), nó còn được hứa hẹn sẽ còn trở nên mạnh mẽ hơn nữa.

Nhiều công ty start-up trong lĩnh vực công nghệ sinh học và y tế đang muốn thực hiện điều đó. Một trong số những CEO của họ mạnh dạn tuyên bố, ông muốn khi một bệnh nhân bị nhiễm trùng kháng kháng sinh nhập viện, chỉ vài phút sau các bác sĩ đã có thể điều trị cho họ bằng loại thể thực khuẩn đặc hiệu, giúp họ khỏi bệnh.

Trong cuộc chiến với kháng kháng sinh: Hồi sinh thể thực khuẩn với AI và công nghệ DNA

Trong cuộc chiến với kháng kháng sinh: Hồi sinh thể thực khuẩn với AI và công nghệ DNA

Mọi phương pháp điều trị thay thế kháng sinh lúc này đều là điều rất cần thiết, bởi một thực tế đáng báo động: Ngày càng nhiều vi khuẩn kháng được lại các loại thuốc mà chúng ta đang sử dụng. Mỗi năm ở Mỹ, có khoảng 2 triệu người bị nhiễm vi khuẩn kháng thuốc, và ít nhất 23.000 người trong số đó sẽ chết vì không còn biện pháp điều trị.

Một nghiên cứu được tài trợ bởi chính phủ Anh ước tính, mỗi năm trên thế giới có khoảng 700.000 người chết vì kháng kháng sinh. Nếu không tìm ra được biện pháp, năm 2050, con số có thể lên tới 10 triệu người, nhiều hơn cả số bệnh nhân chết vì ung thư.

Giữa bối cảnh này, liệu pháp thể thực khuẩn đang là một niềm hi vọng cho chúng ta. Thể thực khuẩn là những virus lây nhiễm, gây bệnh và giết chết vi khuẩn một cách tự nhiên. Trước đây, liệu pháp thể thực khuẩn đã từng là một phương pháp để điều trị nhiễm trùng.

Tuy nhiên, khi các loại thuốc kháng sinh được khám phá, liệu pháp này đã bị lãng quên và chỉ còn được duy trì nghiên cứu ở Liên Xô và các nước Đông Âu. Cho đến những năm gần đây, khi vi khuẩn trở nên kháng kháng sinh mạnh mẽ, liệu pháp thể thực khuẩn mới được chú ý trở lại.

Mỗi năm, có hàng trăm bệnh nhân nhiễm vi khuẩn kháng kháng sinh đã bay tới các nước Đông Âu, chẳng hạn như Gruzia, nơi liệu pháp thể thực khuẩn vẫn đang được sử dụng, để chữa trị.

Một trong những ưu việt của liệu pháp thể thực khuẩn, đó là chúng ít có nguy cơ bị kháng bởi vi khuẩn so với kháng sinh. Lí do vì mỗi loại thể thực khuẩn chỉ lây nhiễm và giết chết một số loại vi khuẩn cụ thể và chính thể thực khuẩn cũng tiến hóa cùng so với vi khuẩn.

Mặc dù vậy, đó cũng là điểm yếu của phương pháp trị liệu này. Việc tìm ra đúng loại thể thực khuẩn có thể điều trị được vi khuẩn kháng thuốc khó khăn hơn chúng ta tưởng. Đôi khi các bác sĩ tiêm một mũi chứa hàng triệu con virus vào người bệnh nhân kháng kháng sinh, hi vọng rằng chúng sẽ có tác dụng nhưng kết quả thì không.

Cho nên, hiện liệu pháp thể thực khuẩn chỉ được sử dụng cho những bệnh nhân yếu nhất, như một phương pháp điều trị cuối cùng, khi các bác sĩ đã bó tay với mọi các loại kháng sinh họ có.

Nguyên lý làm việc của liệu pháp thể thực khuẩn

Nguyên lý làm việc của liệu pháp thể thực khuẩn

Tuy nhiên, một tương lai mới đang được mở ra cho liệu pháp thể thực khuẩn. Công nghệ sắp xếp trình tự DNA và trí thông minh nhân tạo có thể giúp việc tìm kiếm thể thực khuẩn dễ dàng hơn nhiều, biến nó thành một phương án điều trị thực tế hơn.

Chúng tôi có thể sắp xếp trình tự gen của thể thực khuẩn một cách nhanh chóng và nói rằng, đây chính xác là trình tự DNA mà chúng tôi muốn", Paul Grint, Giám đốc điều hành của AmpliPhi Biosciences, một start-up đang ‘chế tạo’ ra các thể thực khuẩn để thay thế kháng sinh điều trị nhiễm trùng, cho biết.

"Lý tưởng nhất, chúng tôi muốn có một sản phẩm mà chúng tôi chỉ cần lấy nó ra khỏi tủ lạnh và đưa cho bệnh nhân", ông nói.

Thể thực khuẩn bản chất là virus. Và chúng vẫn thường sống ở những nơi bẩn, kể cả trong nước thải. Do đó, trước tiên các nhà khoa học phải cô lập và làm sạch chúng. Sau đó, AmpliPhi sử dụng phương pháp sắp xếp trình tự DNA, để đảm bảo rằng đội quân thể thực khuẩn là đồng bộ và vô hại với cơ thể, không có một mầm bệnh nguy hiểm nào trà trộn vào đó.

Một start-up khác, Adaptive Phage Therapeutics, đang muốn sử dụng trí tuệ nhân tạo để thiết kế được các liệu pháp thể thực khuẩn cá nhân hóa cho từng bệnh nhân.

Hiện tại, để có thể sử dụng liệu pháp thể thực khuẩn, các bác sĩ cần làm một loạt các xét nghiệm khác nhau, kéo dài từ 8 tiếng cho đến 1-2 ngày. Họ cần phân tích và thu thập các thông tin về thể thực khuẩn, để biết loại virus nào sẽ làm việc với loại vi khuẩn gây bệnh nào.

Nhưng "khi bệnh nhân bị ốm nặng, mỗi phút đều quan trọng", Greg Merril, giám đốc điều hành của Adaptive Phage Therapeutics cho biết. Vì vậy, công ty của ông đang cố gắng thiết lập một quy trình tự động quá trình đó.

Merril đang phát triển một thuật toán máy học, sử dụng dữ liệu từ bộ gen của cả vi khuẩn và thể thực khuẩn. Các nhà nghiên cứu của Adaptive Phage Therapeutics đang đào tạo hệ thống AI của mình nhận diện được các thể thực khuẩn nào có thể điều trị một chủng vi khuẩn cụ thể.

Trong tầm nhìn của mình, Merril đang hướng đến một ứng dụng AI có thể sử dụng trong các bệnh viện, cho phép mọi phân tích diễn ra nhanh chóng. Nếu nó thành công, tính từ thời điểm bệnh nhân được tiếp nhận cho đến khi họ nhận được thuốc điều trị chỉ mất vài phút.

Hình ảnh chụp các thể thực khuẩn lây nhiễm một vi khuẩn

Hình ảnh chụp các thể thực khuẩn lây nhiễm một vi khuẩn

Tuy nhiên, vẫn còn một chặng đường dài để đi tới được đó. Hiện tại, Adaptive Phage Therapeutics mới chỉ áp dụng hệ thống AI của mình tại văn phòng ở Maryland, để xác định cách điều trị tốt nhất cho bệnh nhân, chọn đúng loại thể thực khuẩn từ bộ sưu tập của công ty và gửi thông tin đến bệnh viện. Nó vẫn sẽ mất nhiều thời gian, và cũng cần thời gian dài để AI có thể học tập để trở nên tốt hơn nữa.

Nhưng tính tới thời điểm này, cả AmpliPhi và Adage Phage Therapeutics đã điều trị thành công hơn 20 bệnh nhân mắc nhiễm trùng nguy hiểm đến tính mạng. Tất cả những bệnh nhân này đều phải có giấy phép sử dụng khẩn cấp từ Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (CDC).

Nếu phương pháp tiếp cận mới hoạt động, liệu pháp thể thực khuẩn cuối cùng có thể trở thành một lựa chọn chủ đạo để điều trị bệnh nhiễm trùng. Cả AmpliPhi và Adage Phage Therapeutics đều lên kế hoạch thử nghiệm lâm sàng, để kiểm tra liệu các liệu pháp của họ có tốt hơn kháng sinh hiện tại hay không. Những nghiên cứu này có thể bắt đầu ngay trong năm 2018.

Tham khảo Businessinsider

Google bí mật theo dõi vị trí của 10 triệu người dùng Android ở Úc và tiêu tốn của họ 580 triệu USD dữ liệu di động mỗi năm

tinybook tinybook 1 tuần 20 giờ
Google bí mật theo dõi vị trí của 10 triệu người dùng Android ở Úc và tiêu tốn của họ 580 triệu USD dữ liệu di động mỗi năm
Người dùng Android có thể bị Google theo dõi vị trí và tiêu tốn khoảng 1GB dữ liệu mỗi tháng, chưa kể thông tin sẽ được chuyển cho các nhà quảng cáo.

Khảo sát mới: 97% người dùng iPhone X thích tai thỏ, trong khi Siri bị ghét nhất

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Khảo sát mới: 97% người dùng iPhone X thích tai thỏ, trong khi Siri bị ghét nhất
Tưởng chừng thiết kế tai thỏ trên iPhone X sẽ khiến người dùng khó chịu, nhưng cái tên bị ghét nhất lại là cô trợ lý ảo Siri.

Đang tối mặt chuẩn bị IPO, Xiaomi lại bị Coolpad vác đơn kiện vi phạm bằng sáng chế

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Đang tối mặt chuẩn bị IPO, Xiaomi lại bị Coolpad vác đơn kiện vi phạm bằng sáng chế
Vụ tranh chấp này nổ ra vào thời điểm tương đối nhạy cảm khi Xiaomi đang chuẩn bị IPO tại Hồng Kông.

So sánh giữa tính năng điều hướng bằng cử chỉ của Android P và iPhone X

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
So sánh giữa tính năng điều hướng bằng cử chỉ của Android P và iPhone X
Android P đang đem đến một loạt các tính năng mới đến hệ điều hành của Google, và một trong những cập nhật mới nhất là hệ thống giao diện dựa trên cử chỉ người dùng. Hệ thống này đã khiến nhiều người ngỡ ngàng vì nó khá giống với tính năng điều khiển bằng cử chỉ mà Apple đã giới thiệu trên iPhone X vào năm ngoái.

[Google I/O 2018] Video cho thấy Android P copy y nguyên tính năng điều hướng bằng cử chỉ của iPhone X

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
[Google I/O 2018] Video cho thấy Android P copy y nguyên tính năng điều hướng bằng cử chỉ của iPhone X
Google đã hé lộ một số tính năng mới trong phiên bản kế tiếp của Android tại hội nghị nhà phát triển của mình. Tuy nhiên, có một tính năng trông quen thuộc đến đáng ngờ.

[Microsoft Build 2018] Lần đầu tiên, Microsoft trình diễn màn kết hợp giữa hai trợ lý ảo Cortana và Alexa

tinybook tinybook 2 tuần 8 giờ
[Microsoft Build 2018] Lần đầu tiên, Microsoft trình diễn màn kết hợp giữa hai trợ lý ảo Cortana và Alexa
Microsoft lần đầu công bố việc tích hợp Cortana với Alexa vào năm ngoái, và hôm nay tại Hội nghị BUILD, công ty đã cập nhật tình hình liên quan vấn đề này.

Các nhà khoa học phân tích thành công con hươu hai đầu, hai tim, hai bộ ruột nhưng chỉ có một hậu môn

tinybook tinybook 1 tuần 18 giờ
Các nhà khoa học phân tích thành công con hươu hai đầu, hai tim, hai bộ ruột nhưng chỉ có một hậu môn
Được phát hiện ngay khi mời bỏ mạng không lâu, con hươu đuôi trắng được bảo quản trong điều kiện gần như hoàn hảo.

Công nghệ dùng Drone trồng cây, có thể trồng được 100.000 cây chỉ trong 1 ngày

tinybook tinybook 1 tuần 22 giờ
Công nghệ dùng Drone trồng cây, có thể trồng được 100.000 cây chỉ trong 1 ngày
Công nghệ mới này được hi vọng sẽ giúp phủ xanh các quả đồi trọc bởi một Drone có thể trồng được tới 100.000 cây trong 1 ngày.

Drone trực thăng nhỏ gọn của NASA sẽ bay trên bầu trời Sao Hỏa

tinybook tinybook 1 tuần 23 giờ
Drone trực thăng nhỏ gọn của NASA sẽ bay trên bầu trời Sao Hỏa
Sau khi đưa nhiều chiếc xe bốn bánh vượt địa hình lên thám hiểm bề mặt Sao Hỏa, NASA quyết định đã đến lúc quan sát từ trên trời.

Các đại gia Bitcoin giấu gia tài của họ trong các kho chứa dưới lòng đất, nhưng bạn đừng nên học theo

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Các đại gia Bitcoin giấu gia tài của họ trong các kho chứa dưới lòng đất, nhưng bạn đừng nên học theo
Dịch vụ kho lưu trữ lạnh Xapo được đồn đoán là nơi chứa hơn 10 tỷ USD Bitcoin.

Câu chuyện nổi da gà về William Rankin, Trung Tá Không lực Hoa Kỳ đã "cưỡi" lên sấm sét để đáp đất an toàn trong một vụ tai nạn máy bay

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Câu chuyện nổi da gà về William Rankin, Trung Tá Không lực Hoa Kỳ đã "cưỡi" lên sấm sét để đáp đất an toàn trong một vụ tai nạn máy bay
Câu chuyện về William Rankin sẽ trường tồn với thời gian!

Có một bãi rác rộng bằng 480 lần Hà Nội ngoài khơi Thái Bình Dương, và một chàng trai chuẩn bị dọn sạch nó

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Có một bãi rác rộng bằng 480 lần Hà Nội ngoài khơi Thái Bình Dương, và một chàng trai chuẩn bị dọn sạch nó
Ước mơ của Boyan Slat thể hiện khả năng của cả một thế hệ trẻ, thế hệ sẽ thay đổi thế giới này.

Giải ngố về công nghệ 5G - thứ mà các nhà mạng trên thế giới đang đua nhau phát triển

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Giải ngố về công nghệ 5G - thứ mà các nhà mạng trên thế giới đang đua nhau phát triển
5G nhanh hơn 4G ra sao, và sẽ thay đổi thế giới kết nối của chúng ta như thế nào? Tại sao các ông lớn trên thế giới như Intel, Qualcomm hay Apple lại muốn dẫn đầu cuộc đua thiết bị 5G như thế?

Những điểm tương đồng đến kì lạ giữa Thanos và Voldemort, hai kẻ ác của hai Vũ trụ giả tưởng khác nhau

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Những điểm tương đồng đến kì lạ giữa Thanos và Voldemort, hai kẻ ác của hai Vũ trụ giả tưởng khác nhau
Hai kẻ ác đều tìm kiếm một sức mạnh vô song, bước vào chuyến hành trình dài và gian nan để có được nó.

Năm 1983, nhân loại đã đứng sát bên bờ vực chiến tranh hạt nhân, nhưng người đàn ông quyết đoán này đã ngăn nó lại

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Năm 1983, nhân loại đã đứng sát bên bờ vực chiến tranh hạt nhân, nhưng người đàn ông quyết đoán này đã ngăn nó lại
Quyết định của ông Petrov được đưa ra khi toàn thế giới đang căng như dây đàn dưới sức nặng của Chiến tranh Lạnh.

Jack Ma, người giàu nhất Trung Quốc, từng vui hơn nhiều khi chưa thành tỷ phú

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Jack Ma, người giàu nhất Trung Quốc, từng vui hơn nhiều khi chưa thành tỷ phú
Jack Ma, nhà sáng lập và chủ tịch của Alibaba, trở thành người giàu nhất Trung Quốc sau khi Alibaba IPO thành công với số vốn kỉ lục 25 tỷ USD hồi tháng 9 năm ngoái.

Ngắm ý tưởng khách sạn có thể bồng bềnh trên những con sóng và dùng điện từ thủy triều

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Ngắm ý tưởng khách sạn có thể bồng bềnh trên những con sóng và dùng điện từ thủy triều
Cảm giác nằm thư giãn trong một khách sạn nổi, ngắm những con sóng bập bồng vỗ vào hay được quan sát toàn bộ hệ sinh thái dưới biển khơi quả thực sẽ đem tới một trải nghiệm thú vị chưa từng có.

Startup Đan Mạch phát minh ra quần lót mặc nhiều tuần không cần giặt

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Startup Đan Mạch phát minh ra quần lót mặc nhiều tuần không cần giặt
Bạn đọc chính xác đấy - quần lót có thể mặc nhiều tuần mà chẳng cần giặt. Nhưng mục đích của sản phẩm này lại không phải dành cho các bạn trẻ lười nhác đâu!

Lõi Quỷ - lõi phóng xạ hạt nhân đã hại chết hai nhà khoa học

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Lõi Quỷ - lõi phóng xạ hạt nhân đã hại chết hai nhà khoa học
Một quả bom chết người dưới hình hài một khối cầu vô hại.

Loại thiết bị cấy võng mạc mỏng hơn 100 lần neuron thần kinh có tiềm năng xóa bỏ bệnh mù lòa

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Loại thiết bị cấy võng mạc mỏng hơn 100 lần neuron thần kinh có tiềm năng xóa bỏ bệnh mù lòa
Làm từ vàng và mực hữu cơ, chúng được kỳ vọng là sẽ phục hồi lại thị lực trở về bình thường hoàn toàn

Đây là những lý do tại sao chúng ta nên tin rằng mình đang sống trong hệ thống Đa vũ trụ

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Đây là những lý do tại sao chúng ta nên tin rằng mình đang sống trong hệ thống Đa vũ trụ
Vì dường như chỉ có học thuyết này mới có thể giải thích cho sự vô tận của vũ trụ.

Hiểu đúng (để bớt sợ) về màn trình diễn giọng nói "y như người thật" của Google Assistant

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Hiểu đúng (để bớt sợ) về màn trình diễn giọng nói "y như người thật" của Google Assistant
Google Assistant đã có thể nói chuyện như người thật. Khán giả trong sân khấu Google Build thì vỗ tay nồng nhiệt, báo giới thì lên tiếng e ngại. Liệu kịch bản Kẻ Hủy Diệt đã đến gần?

Bác sĩ thú y hàng đầu chỉ cho bạn cách ghìm mèo cho an toàn và cách bế mèo đi chơi cho hiệu quả

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Bác sĩ thú y hàng đầu chỉ cho bạn cách ghìm mèo cho an toàn và cách bế mèo đi chơi cho hiệu quả
Những kiến thức mà một "sen" cần phải có.

Trung Quốc sắp trình diễn một trận mưa nhân tạo lớn chưa từng có trên cao nguyên Tây Tạng

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Trung Quốc sắp trình diễn một trận mưa nhân tạo lớn chưa từng có trên cao nguyên Tây Tạng
Trung Quốc đã hoàn thành hệ thống tạo mưa lớn nhất có tên Sky River. Dự án được kỳ vọng sẽ khắc phục tình trạng thiếu nước và mang lại lượng nước tích trữ đủ lớn cho một vùng dân cư.

Xe bưu phẩm chạy điện mới của Bưu chính Mỹ như bước ra từ phim hoạt hình Pixar

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Xe bưu phẩm chạy điện mới của Bưu chính Mỹ như bước ra từ phim hoạt hình Pixar
Bưu chính Mỹ (UPS) chưa bao giờ giấu diếm ý định nâng cấp đội xe bưu phẩm của họ lên các mẫu thân thiện với môi trường. Và vài tháng trước, họ đã đặt mua đến 125 chiếc xe tải chạy điện Tesla Semi - đơn hàng xe tải lớn nhất mà Tesla từng nhận được.

Mãn nhãn với màn nhảy múa của những giọt sơn đầy màu sắc dưới góc nhìn quay chậm

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Mãn nhãn với màn nhảy múa của những giọt sơn đầy màu sắc dưới góc nhìn quay chậm
Khác với những bức ảnh chụp phẩm màu hoặc bột sơn bắn tung tóe do lực nảy của màng loa, đoạn video slow-motion quay chậm cảnh những giọt sơn bắn lên khiến người xem vô cùng mãn nhãn và thích thú.

Nếu bạn dự định có con, đừng để vợ mình ăn đồ ăn nhanh và tăng cường ăn rau quả tươi

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Nếu bạn dự định có con, đừng để vợ mình ăn đồ ăn nhanh và tăng cường ăn rau quả tươi
Các nhà khoa học thấy rằng, việc sử dụng quá nhiều đồ ăn nhanh trong chế độ ăn hàng ngày sẽ làm gia tăng nguy cơ vô sinh lên gấp 2 lần đối với các phụ nữ đang trong độ tuổi sinh đẻ. Thêm vào đó, việc không ăn đủ hoa quả cho thấy sự liên quan tới việc gia tăng nguy cơ vô sinh lên tới 50%.

Với Android P, Google muốn người dùng hạn chế dùng điện thoại hơn nữa

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Với Android P, Google muốn người dùng hạn chế dùng điện thoại hơn nữa
Việc thừa nhận và tìm cách giải quyết vấn đề nghiện Smartphone của các nhà sản xuất cũng đồng nghĩa với việc chấp nhận đương đầu với một nghịch lý: Vừa phải tìm cách làm cho thiết bị của mình hấp dẫn trong mắt người dùng hơn so với đối thủ, nhưng cũng vừa phải tìm cách để làm nó "kém hấp dẫn" để người dung không sử dụng thiết bị quá nhiều.

Bức tượng cổ đại cao 5 mét làm giới khoa học bất ngờ do có tuổi thọ 11.600 năm, gấp đôi tuổi thọ Kim tự tháp Ai Cập

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Bức tượng cổ đại cao 5 mét làm giới khoa học bất ngờ do có tuổi thọ 11.600 năm, gấp đôi tuổi thọ Kim tự tháp Ai Cập
Rất có thể nó là sản phẩm của một nền văn hóa chưa bao giờ được khám phá.

Các nhà khoa học thành công trong việc dạy nhện nhảy bằng 4 chân

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Các nhà khoa học thành công trong việc dạy nhện nhảy bằng 4 chân
Chứ không phải là để tạo một đội quân nhện đâu nhé, bạn đừng lo.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat