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

Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng

tinybook tinybook 4 ngày 6 giờ
Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng
Chiếc đĩa bí ẩn này thực chất là gì? Nếu biết, bạn sẽ hết sức bất ngờ đấy.

Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?

tinybook tinybook 4 ngày 8 giờ
Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?
Bên cạnh chống lũ, việc sống chung với lũ cũng là một trong những phương án nhiều nước áp dụng ngày nay. Điểm thiết yếu của chính sách này là phải xây dựng được những ngôi nhà chống lũ cho người dân.

2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh

tinybook tinybook 4 ngày 20 giờ
2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh
Nhìn vào để thấy sự thay đổi chóng mặt của đô thị hóa.

Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo

tinybook tinybook 4 ngày 20 giờ
Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo
Dù tạo ra một đôi giày thoải mái từ lốp xe hơi cũ nghe có vẻ phi thực tế, nhưng theo những gì Chitukutuku đang làm, quy trình này có vẻ khá đơn giản, chỉ mất chưa đầy 1 tiếng đồng hồ.

Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời

tinybook tinybook 4 ngày 21 giờ
Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời
Dự kiến, hai điểm đến tiếp theo của những hệ thống tàu này là Việt Nam và Cộng hoà Dominica.

Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru

tinybook tinybook 5 ngày 56 phút
Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru
Theo đó, các nhà khảo cổ học đã bất ngờ phát hiện hình vẽ con mèo khổng lồ này khi đang cải tạo lối đi để du khách có thể dễ tới chiêm ngưỡng những bức hình khổng lồ tạo nên Nazca Lines bí ẩn và nổi tiếng.

Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi

tinybook tinybook 5 ngày 3 giờ
Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi
Có một xu hướng đáng ngại đang tồn tại dưới đáy đại dương, và khoa học đang tích cực tìm hiểu thêm.

Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối

tinybook tinybook 5 ngày 19 giờ
Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối
Nhiều khả năng đội nghiên cứu đưa nhận định cũ sẽ tính toán lại để tranh cãi bằng được rằng mình đúng. Chúng ta cùng "lót dép" chờ xem.

Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang

tinybook tinybook 5 ngày 21 giờ
Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang
Gấu nước vẫn chưa thôi làm chúng ta bất ngờ.

7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy

tinybook tinybook 6 ngày 58 phút
7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy
Hãy thử xem mình có phải là "của hiếm" của thế giới hay không nhé.

Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập

tinybook tinybook 6 ngày 2 giờ
Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập
Theo kết luận của giáo sư, tỉ lệ sống trong giả lập của chúng ta lên tới 50%.

6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi

tinybook tinybook 6 ngày 2 giờ
6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi
Deja vu đến nay vẫn là một hiện tượng khoa học chưa thể giải thích. Dẫu vậy, nó vẫn mang đến những ý nghĩa nhất định.

Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy

tinybook tinybook 6 ngày 3 giờ
Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy
Một hang động bị đóng kín suốt 5,5 triệu năm, chỉ được tìm ra từ cách đây hơn 30 năm và đến nay mới chỉ có chưa đến 100 người được phép xuống thám hiểm.

Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?

tinybook tinybook 6 ngày 19 giờ
Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?
Nghìn lẻ một đêm là bộ sưu tập các truyện dân gian Trung Đông và Nam Á được biên soạn bằng tiếng Ả Rập trong thời đại hoàng kim Hồi giáo.

Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ

tinybook tinybook 6 ngày 20 giờ
Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ
Sự kiện Dust Bowl nổi bật với hiện tượng rất nhiều cơn bão và lốc hoành hành ở các đồng cỏ tại khu vực Bắc Mỹ và gây ra nhiều thiệt hại kinh khủng.

Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA

tinybook tinybook 6 ngày 21 giờ
Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA
NASA đã sử dụng quá trình chuyển hóa dữ liệu thành âm thanh để đem tới cách nhận thức về vũ trụ theo một cách hoàn toàn mới, đó là hé “âm thanh” của Dải Ngân hà.

Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau

tinybook tinybook 1 tuần 1 giờ
Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau
"Bão Facebook" đang là từ khoá hot trong thời gian gần đây trong cộng đồng thương mại điện tử và những doanh nghiệp nào có Facebook là kênh quảng cáo, khi bỗng dưng một ngày nhận được thông báo "tài khoản quảng cáo bị vô hiệu hoá", dù không vi phạm hoặc nhận được bất kỳ cảnh báo nào.

Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?

tinybook tinybook 1 tuần 3 giờ
Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?
Hiệu ứng Domino có thể tạo ra lớp mảnh vỡ không thể xuyên thủng, giam giữ chúng ta trên Trái đất vĩnh viễn.

10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa

tinybook tinybook 1 tuần 9 giờ
10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa
Trong quá trình dọn dẹp và chăm sóc nhà cửa, chúng ta thường mắc phải những sai lầm không chỉ gây hại cho những đồ vật xung quanh mà còn cho chính bản thân chúng ta.

Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện

tinybook tinybook 1 tuần 19 giờ
Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện
Lấy được mẫu đá từ hai cực của Mặt Trăng, ta sẽ biết rõ khẳng định này là đúng hay sai.

Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc

tinybook tinybook 1 tuần 20 giờ
Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc
Toàn bộ hệ thống chỉ nặng 7kg.

Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim 'máy bay phản lực' lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim máy bay phản lực lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu
Bay hơn 12.000km từ Alaska đến New Zealand trong 11 ngày không ngừng nghỉ, một con chim choắt mỏ thẳng đuôi vằn xác lập một kỷ lục vô tiền khoáng hậu trong thế giới động vật.

Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng
"Trạng thái siêu dẫn" vẫn là mục tiêu của khoa học vật chất suốt nhiều thập kỷ nay, và chúng ta đã đi được nửa chặng đường với đột phá mới.

Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục
Núi lửa là một vết đứt gãy trên lớp vỏ của một hành tinh, như là Trái Đất cho phép dung nham, tro núi lửa, và khí thoát ra từ một lò magma ở dưới bề mặt.

Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s
Trên lý thuyết, âm thanh truyền qua vật liệu hydro kim loại (mới chỉ tồn tại trên lý thuyết) sẽ có tốc độ cao nhất, gần với mốc 36 km/s.

4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ
Với hàng loạt ưu đãi độc quyền hấp dẫn, cam kết xuất xứ và chính sách hậu mãi “sang xịn”, sự bùng nổ đơn hàng công nghệ trong những Lễ Hội mua sắm đã và đang chứng tỏ vị thế của hệ thống gian hàng chính hãng trên TMĐT trong lòng fan công nghệ.

Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19
Mất khứu giác và vị giác là một trong những triệu chứng do coronavirus được báo cáo phổ biến nhất, và cũng là một trong những dấu hiệu rõ ràng nhất về sự hiện diện của virus SARS-CoV-2.

Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo
Nghiên cứu mới chỉ ra rằng với một dàn 400 vệ tinh lượng tử, ta sẽ "dễ dàng" có được internet lượng tử toàn cầu.

6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục 'càng sớm càng tốt'

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục càng sớm càng tốt
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hầu hết các ngôi nhà không tuân theo các biện pháp an toàn được khuyến nghị để ngăn ngừa điện giật và hỏa hoạn, tuy nhiên một số dấu hiệu dễ nhận thấy có thể giúp tìm ra vấn đề trước khi mọi thứ vượt khỏi tầm tay.

Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào
Gần 30% giá trị trạm gốc 5G của Huawei thuộc về các linh kiện Mỹ, hầu hết trong số đó là các con chip tối quan trọng cho việc xử lý tín hiệu radio, điều khiển nguồn năng lượng cũng như chip nhớ.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat