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

[Video] Cá mập trắng vọt lên khỏi mặt nước, định đớp nhà nghiên cứu đang đứng trên thuyền

tinybook tinybook 3 ngày 11 giờ
[Video] Cá mập trắng vọt lên khỏi mặt nước, định đớp nhà nghiên cứu đang đứng trên thuyền
Một khoảnh khắc thót tim của vị tiến sĩ.

Ma thuật của âm thanh: Công việc đầy nghệ thuật nơi những người tạo hiệu ứng tiếng động trong phim

tinybook tinybook 3 ngày 13 giờ
Ma thuật của âm thanh: Công việc đầy nghệ thuật nơi những người tạo hiệu ứng tiếng động trong phim
Không khoa khi gọi thứ nghệ thuật này là "phép thuật".

Cùng chiêm ngưỡng bảo tàng không tác phẩm đầu tiên trên thế giới tại Tokyo: nghệ thuật nơi đây nằm tại ánh sáng, không gian và trải nghiệm

tinybook tinybook 4 ngày 10 giờ
Cùng chiêm ngưỡng bảo tàng không tác phẩm đầu tiên trên thế giới tại Tokyo: nghệ thuật nơi đây nằm tại ánh sáng, không gian và trải nghiệm
Một trải nghiệm huyền ảo có một không hai trên thế giới, chỉ với giá vé 29 USD.

Ở Nam Cực vẫn có người đang chơi game PC, cảm giác khác lạ như thế nào bạn biết không?

tinybook tinybook 4 ngày 12 giờ
Ở Nam Cực vẫn có người đang chơi game PC, cảm giác khác lạ như thế nào bạn biết không?
Theo dõi dữ liệu của Steam cho thấy trong 7 ngày vừa qua, đã có người tải về hơn 30 GB dữ liệu về Nam Cực.

Cùng gặp anh chàng với 4 cánh tay, hai trong số đó được điều khiển từ xa bằng thực tế ảo

tinybook tinybook 4 ngày 13 giờ
Cùng gặp anh chàng với 4 cánh tay, hai trong số đó được điều khiển từ xa bằng thực tế ảo
Một ngày không xa, những cánh tay robot nãy sẽ giúp bạn 'điều khiển' người khác, dù họ có ở bất cứ đâu trên trái đất này.

Lời giải đáp cho những "ký tự ma" vô cùng khó hiểu trong bảng mã Unicode

tinybook tinybook 4 ngày 14 giờ
Lời giải đáp cho những "ký tự ma" vô cùng khó hiểu trong bảng mã Unicode
"Khi một lời nói dối được lặp lại đủ nhiều, nó sẽ biến thành sự thật".

GoCube: thiết kế lại khối Rubik huyền thoại, cho phép bạn chơi cả "Rubik đối kháng"

tinybook tinybook 4 ngày 18 giờ
GoCube: thiết kế lại khối Rubik huyền thoại, cho phép bạn chơi cả "Rubik đối kháng"
Người tạo ra GoCube gọi đây là "chiếc Fitbit dành cho dân Rubik", và hiện đã thu về gần 1 triệu USD trong chiến dịch gây quỹ trên Kickstarter.

Thioacetone có mùi kinh tởm nhất thế giới: đã từng lan ra khiến người trong bán kính 0,75 km nôn mửa và bất tỉnh, làm cả thành phố sợ quá phải sơ tán

tinybook tinybook 4 ngày 20 giờ
Thioacetone có mùi kinh tởm nhất thế giới: đã từng lan ra khiến người trong bán kính 0,75 km nôn mửa và bất tỉnh, làm cả thành phố sợ quá phải sơ tán
Chúng ta may mắn không có dịp thử mà có dịp cũng đừng ngửi thử thioacetone.

[Video] "Kẻ hủy diệt" Arnold Schwarzenegger lái xe tăng thuần thục, cán nát chiếc limousine đắt tiền

tinybook tinybook 4 ngày 22 giờ
[Video] "Kẻ hủy diệt" Arnold Schwarzenegger lái xe tăng thuần thục, cán nát chiếc limousine đắt tiền
Ít ai biết, ngôi sao hành động nổi tiếng với vai diễn trong phim Kẻ hủy diệt, Arnold Schwarzenegger có hẳn một chiếc xe tăng riêng và anh cũng không ngần ngại lái nó để nghiền nát chiếc xe limousine đắt tiền.

Cuộc chiến pháp lý trị giá tỷ USD xoay quanh hình dạng của các thanh chocolate

tinybook tinybook 6 ngày 45 phút
Cuộc chiến pháp lý trị giá tỷ USD xoay quanh hình dạng của các thanh chocolate
Hình dạng các thanh chocolate là một phần không thể thiếu với mỗi bộ nhận diện nhãn hiệu bánh kẹo, và điều đó cũng kéo theo những cuộc chiến pháp lý khốc liệt để tranh giành sức ảnh hưởng tới tâm trí khách hàng thông qua yếu tố này.

Lý giải cơ chế hóa học giúp thép không gỉ có thể “chống gỉ” trước tác động của môi trường?

tinybook tinybook 6 ngày 1 giờ
Lý giải cơ chế hóa học giúp thép không gỉ có thể “chống gỉ” trước tác động của môi trường?
Sự kết hợp tuyệt vời giữa các thành phần kim loại đã tạo nên một hợp kim chắc chắn và có thể chống gỉ tuyệt vời như thép không gỉ? Vậy đâu là bí mật đằng sau sự kết hợp đó?

Nga: khối thiên thạch mới rơi xuống mang theo khoáng chất lạ, con người chưa bao giờ thấy

tinybook tinybook 6 ngày 18 giờ
Nga: khối thiên thạch mới rơi xuống mang theo khoáng chất lạ, con người chưa bao giờ thấy
Món quà từ trên trời rơi xuống.

Giải đua xe chở lính dù đổ bộ: Belarus bật bãi, Nga cho Trung Quốc hít khói với 6 phút cách biệt

tinybook tinybook 1 tuần 14 giờ
Giải đua xe chở lính dù đổ bộ: Belarus bật bãi, Nga cho Trung Quốc hít khói với 6 phút cách biệt
Mặc dù tự đem xe BMD có động cơ tăng áp tới cuộc thi nhưng đội Trung Quốc phải mất hơn 20 phút cho mỗi vòng đua, trong khi đội Nga chỉ cần có 14 phút.

Xe tăng Trung Quốc liên tiếp gặp sự cố tại Tank Biathlon: 2018 lăn đùng ra chết, 2016 rụng bánh khi đang chạy

tinybook tinybook 1 tuần 19 giờ
Xe tăng Trung Quốc liên tiếp gặp sự cố tại Tank Biathlon: 2018 lăn đùng ra chết, 2016 rụng bánh khi đang chạy
Dường như người Trung Quốc đã có rất nhiều kinh nghiệm trong việc thay thế xe tăng gặp sự cố "ngã ngựa" trên đường đua.

Sự trỗi dậy và suy tàn của mô hình cho thuê bao xem phim ngoài rạp: vì sao bay cao, vì sao thất bại

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Sự trỗi dậy và suy tàn của mô hình cho thuê bao xem phim ngoài rạp: vì sao bay cao, vì sao thất bại
Nếu huyền thoại Hy Lạp về Icarus được viết vào năm 2018, có lẽ chủ đề hẳn phải là MoviePass. Ứng dụng này, ban đầu, được ban tặng khả năng bay vút lên - để rồi nhận ra, là nó đã bay quá gần với bầu trời.

Một cái nhìn gần gũi hơn vào những pha mạo hiểm chết người Tom Cruise đã tự mình thực hiện trong Nhiệm vụ Bất khả thi

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Một cái nhìn gần gũi hơn vào những pha mạo hiểm chết người Tom Cruise đã tự mình thực hiện trong Nhiệm vụ Bất khả thi
Wade Eastwood, điều phối viên các cảnh quay mạo hiểm của M:I - Fallout đã cho quăng và ném một cái xác trực thăng với vận tốc 110 km/h cho giống thật.

Tổ chức tài chính lớn nhất nhì thế giới HSBC cảnh báo Trái Đất sắp cạn kiệt tài nguyên

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Tổ chức tài chính lớn nhất nhì thế giới HSBC cảnh báo Trái Đất sắp cạn kiệt tài nguyên
Đến một tổ chức tài chính khổng lồ cũng phải lo ngại cho vận mệnh Trái Đất.

Bên trong tổ chức hacker đã bí mật ăn trộm hàng tỷ USD trên khắp thế giới

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Bên trong tổ chức hacker đã bí mật ăn trộm hàng tỷ USD trên khắp thế giới
Thông qua các kỹ thuật lừa đảo và thâm nhập máy tính, nhóm hacker này đã ăn trộm hàng chục triệu số thẻ tín dụng từ hàng nghìn điểm bán hàng trên khắp thế giới, rút đi hàng tỷ USD của các công ty nạn nhân.

[Video vui] Thiên nhiên hoang dã đã dạy loài nhím khôn ngoan thế nào để tránh bị báo tấn công

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
[Video vui] Thiên nhiên hoang dã đã dạy loài nhím khôn ngoan thế nào để tránh bị báo tấn công
Bằng sự khôn khéo và cơ chế phòng vệ ấn tượng, con nhím đã thoát khỏi sự đeo bám và tấn công của chú báo săn mồi thành công.

Nắng nóng kỉ lục gây cháy rừng, bất ngờ lộ ra một thông điệp bí mật từ thời Chiến tranh Thế giới Thứ Hai

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Nắng nóng kỉ lục gây cháy rừng, bất ngờ lộ ra một thông điệp bí mật từ thời Chiến tranh Thế giới Thứ Hai
Đây là một trong số ít lần ta có thể nói cháy rừng mang lại một thứ gì đó thú vị.

Quân đội Mỹ đặt mua UAV cảm tử chuyên để đi săn các loại UAV khác

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Quân đội Mỹ đặt mua UAV cảm tử chuyên để đi săn các loại UAV khác
Cảm tử quân Coyote sẽ được trang bị radar hoạt động ở dải tần Ku để phát hiện mục tiêu, sau đó tiếp cận và kích hoạt đầu đạn chiến đấu để phá hủy nó.

Xem lính công binh Nga - Trung thi lắp cầu phao 20 tấn: chỉ mất vài phút để trung đội xe tăng vượt sông

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Xem lính công binh Nga - Trung thi lắp cầu phao 20 tấn: chỉ mất vài phút để trung đội xe tăng vượt sông
Chỉ mất vài phút để những người lính công binh gắn các miếng ghép có tổng khối lượng 20 tấn này thành một chiếc cầu phao.

10 thiết bị kì diệu nhất từng xuất hiện trong Mission: Impossible, biến mọi nhiệm vụ thành khả thi hết

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
10 thiết bị kì diệu nhất từng xuất hiện trong Mission: Impossible, biến mọi nhiệm vụ thành khả thi hết
Những thứ công nghệ chỉ có trên màn bạc.

Bangkok đang chìm dần vào lòng biển cả, và đây là dự án vô cùng sáng tạo của người Thái giúp cho thủ đô thoát khỏi nạn úng ngập

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Bangkok đang chìm dần vào lòng biển cả, và đây là dự án vô cùng sáng tạo của người Thái giúp cho thủ đô thoát khỏi nạn úng ngập
Một tuyệt tác của thiết kế kiến trúc: vừa xanh, vừa đẹp lại vừa giúp cho những con phố Bangkok không còn úng ngập mùa mưa.

Bàn làm việc trên văn phòng của bạn bẩn gấp cả trăm lần cái bồn cầu, và đây là những thứ cần dọn ngay

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Bàn làm việc trên văn phòng của bạn bẩn gấp cả trăm lần cái bồn cầu, và đây là những thứ cần dọn ngay
Bàn làm việc trên văn phòng của bạn bẩn gấp cả trăm lần cái bồn cầu, và đây là những thứ cần dọn ngay

Đến lính cứu hỏa cũng phải ngả mũ vì độ bền mái ngói năng lượng mặt trời của Tesla

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Đến lính cứu hỏa cũng phải ngả mũ vì độ bền mái ngói năng lượng mặt trời của Tesla
Loại ngói năng lượng Mặt Trời của Tesla khá bền và có độ an toàn cao. Bạn sẽ phải dùng nhiều vật dụng phá dỡ như rìu, cưa,…thì mới có thể tách được các viên ngói, thậm chí việc di chuyển trên loại ngói này cũng không hề đơn giản.

Tìm hiểu về Quidditch, môn thể thao vua trong giới Pháp thuật: hóa ra luật "trái Snitch vàng" vô lý xuất phát từ một cuộc cãi lộn giữa tác giả Rowling và bạn trai

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Tìm hiểu về Quidditch, môn thể thao vua trong giới Pháp thuật: hóa ra luật "trái Snitch vàng" vô lý xuất phát từ một cuộc cãi lộn giữa tác giả Rowling và bạn trai
Môn thể thao kết hợp từ phép thuật, mồ hôi và máu.

[Infographic] Những ngôn ngữ khó học nhất thế giới, xem để biết tiếng Việt đứng ở vị trí nào

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
[Infographic] Những ngôn ngữ khó học nhất thế giới, xem để biết tiếng Việt đứng ở vị trí nào
Ta đã đi rất xa, từ tiếng ú ớ của người tối cổ cho tới "Hôm nay bạn khỏe không" của chúng ta trong thời đại này.

Ống ngắm thông minh Smart Shooter SMASH 2000 của Israel sẽ giúp các xạ thủ bắn "bách phát - bách trúng"

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Ống ngắm thông minh Smart Shooter SMASH 2000 của Israel sẽ giúp các xạ thủ bắn "bách phát - bách trúng"
Hệ thống này sẽ tự xác định các mục tiêu và kẻ địch cầm vũ khí sẽ được đánh dấu bằng một vòng tròn màu đỏ, việc của xạ thủ là hướng dấu chữ thập của ống ngắm vào mục tiêu, và súng sẽ tự động nhả đạn.

Ông bố “bựa nhất năm”, chụp hình những đứa con và đưa chúng vào thế giới viễn tưởng bằng Photoshop

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Ông bố “bựa nhất năm”, chụp hình những đứa con và đưa chúng vào thế giới viễn tưởng bằng Photoshop
Những tác phẩm kết hợp Photoshop và ảnh chụp của ông bố có tâm người Thụy Sỹ John Wilhelm chắn chắn sẽ khiến bạn không khỏi thán phục về cả tài năng lẫn độ “lầy lội” của ông bố này.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat