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

Đài thiên văn tại Canada phát hiện tín hiệu sóng vô tuyến lạ tới từ ngoài Dải Ngân hà

tinybook tinybook 5 ngày 22 giờ
Đài thiên văn tại Canada phát hiện tín hiệu sóng vô tuyến lạ tới từ ngoài Dải Ngân hà
Tính chất và nguồn gốc của những đợt bùng nổ sóng vô tuyến nhanh vẫn còn là ẩn số.

Xôn xao việc bác sỹ "truyền 5 lít bia vào cơ thể người đàn ông để giải ngộ độc rượu" - vì sao lại thế?

tinybook tinybook 6 ngày 2 giờ
Xôn xao việc bác sỹ "truyền 5 lít bia vào cơ thể người đàn ông để giải ngộ độc rượu" - vì sao lại thế?
Các bác sỹ ở Bệnh viện Đa khoa tỉnh Quảng Trị đã truyền 5 lít bia (tương đương 15 lon) vào cơ thể người đàn ông để giải ngộ độc rượu.

Thực tập sinh NASA tìm ra một siêu Trái Đất cách chúng ta 226 năm ánh sáng

tinybook tinybook 6 ngày 4 giờ
Thực tập sinh NASA tìm ra một siêu Trái Đất cách chúng ta 226 năm ánh sáng
Sử dụng dữ liệu từ kính thiên văn Kepler, hai thực tập sinh NASA và một nhóm các nhà thiên văn học nghiệp dư đã tìm thấy một "siêu Trái Đất".

Đột phá mới: Trí tuệ nhân tạo biến tín hiệu não thành giọng nói, giúp người khiếm thanh "nói" được

tinybook tinybook 6 ngày 17 giờ
Đột phá mới: Trí tuệ nhân tạo biến tín hiệu não thành giọng nói, giúp người khiếm thanh "nói" được
Các nhà khoa học làm việc cật lực, với một lượng dữ liệu giới hạn, để tìm ra cách cho những người khiếm thanh một giọng nói.

Đại dương không hề đẹp đẽ như ta tưởng, đó còn là nỗi ảm ảnh kinh hoàng với 7% người trưởng thành ở Mỹ

tinybook tinybook 1 tuần 15 giờ
Đại dương không hề đẹp đẽ như ta tưởng, đó còn là nỗi ảm ảnh kinh hoàng với 7% người trưởng thành ở Mỹ
Sợ hãi đến co rúm lại khi tới gần biển hoặc xem phim/ảnh về đại dương xanh thẳm - đó là Thalassophobia, hay hội chứng sợ biển.

Các nhà khoa học Ấn Độ vừa tuyên bố Isaac Newton và Albert Einstein đều sai, tạo làn sóng ngụy khoa học nguy hiểm

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Các nhà khoa học Ấn Độ vừa tuyên bố Isaac Newton và Albert Einstein đều sai, tạo làn sóng ngụy khoa học nguy hiểm
Việc gắn khoa học với những văn tự cổ Ấn Độ không phải hiếm, nhưng càng ngày, mọi chuyện càng đi quá giới hạn.

Cụ "già gân" 71 tuổi tự chế một cái thùng gỗ khổng lồ, một mình lênh đênh vượt Đại Tây Dương bằng dòng biển

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Cụ "già gân" 71 tuổi tự chế một cái thùng gỗ khổng lồ, một mình lênh đênh vượt Đại Tây Dương bằng dòng biển
Chúc cho chuyến hành trình của cụ Jean-Jacques Savin thành công và thuận lợi.

Đây là lý do khiến Coca-cola đóng chai thủy tinh chuẩn vị hơn hẳn lon nhôm hoặc chai nhựa

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Đây là lý do khiến Coca-cola đóng chai thủy tinh chuẩn vị hơn hẳn lon nhôm hoặc chai nhựa
Trong bài viết với tựa đề "3 lý do khiến soda ngon hơn khi đóng chai thủy tinh" đăng tải trên MyRecipes, tác giả Corey Williams đã dùng khoa học để chứng minh: Coca-cola chai thủy tinh ngon hơn chai nhựa/lon nhôm.

Xe ô tô trượt địa hình bằng động cơ máy bay của Liên Xô – như viễn tưởng mà hóa ra là có thật

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Xe ô tô trượt địa hình bằng động cơ máy bay của Liên Xô – như viễn tưởng mà hóa ra là có thật
Những chiếc xe trượt tuyết "Sever-2" đầu tiên có cấu tạo gồm phần thân lấy từ xe ô tô Pobeda được gắn lên 4 ván trượt và sử dụng động cơ máy bay có công suất 260 mã lực.

Trí tuệ nhân tạo phát hiện Alzheimer trong các bản chụp cắt lớp não sớm 6 năm so với chẩn đoán

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Trí tuệ nhân tạo phát hiện Alzheimer trong các bản chụp cắt lớp não sớm 6 năm so với chẩn đoán
Sử dụng một bản chụp cắt lớp não thông thường, các nhà nghiên cứu đã lập trình một thuật toán học máy để chẩn đoán bệnh Alzheimer giai đoạn sơ khởi 6 năm trước khi một cuộc chẩn đoán lâm sàng được thực hiện - từ đó cho bác sỹ cơ hội can thiệp sớm.

12 phút nghẹt thở của Trung Quốc: Bước ngoặt làm nên kỳ tích vũ trụ "vô tiền khoáng hậu"

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
12 phút nghẹt thở của Trung Quốc: Bước ngoặt làm nên kỳ tích vũ trụ "vô tiền khoáng hậu"
Khoảnh khắc tàu thăm dò Chang’e-4 hạ cánh thành công xuống nửa tối của Mặt Trăng vào ngày 3/1/2019 sẽ được lưu giữ mãi mãi trong hành trình khám phá vũ trụ của loài người.

Mặt Trăng sẽ có những sinh vật đầu tiên sinh trưởng?

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Mặt Trăng sẽ có những sinh vật đầu tiên sinh trưởng?
Tàu thăm dò Hằng Nga 4 của Trung Quốc đáp xuống vùng tối Mặt trăng hôm 3/1 mang theo một số sinh vật sống trên thiết bị đổ bộ.

Hệ thống dọn rác biển của tài năng trẻ 24 tuổi gặp hư hại nặng, đang phải kéo về bờ để sửa chữa

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Hệ thống dọn rác biển của tài năng trẻ 24 tuổi gặp hư hại nặng, đang phải kéo về bờ để sửa chữa
"Chúng tôi tin rằng những khúc mắc đều có thể giải quyết được, và việc dọn sạch Mảng Rác Lớn Thái Bình Dương sẽ tiếp tục vào năm 2019", Boyan Slat, CEO 24 tuổi của dự án, khẳng định.

Những lý do thú vị khiến xí bệt của Đức có cống thoát ngược đời với thế giới

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Những lý do thú vị khiến xí bệt của Đức có cống thoát ngược đời với thế giới
Người Đức rất kỹ tính, họ làm như vậy là có lý do cả.

Đây là tấm ảnh đầu tiên chụp vùng tối của Mặt Trăng, sáng sủa hơn hẳn tên gọi của nó

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Đây là tấm ảnh đầu tiên chụp vùng tối của Mặt Trăng, sáng sủa hơn hẳn tên gọi của nó
Năm 2019 mở ra bằng một tấm ảnh lịch sử ngành vũ trụ: Một tấm ảnh chụp Mặt Trăng.

Trung Quốc hạ cánh thành công tàu thăm dò lên vùng tối của Mặt Trăng, đánh dấu mốc lịch sử cả ngành du hành vũ trụ

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Trung Quốc hạ cánh thành công tàu thăm dò lên vùng tối của Mặt Trăng, đánh dấu mốc lịch sử cả ngành du hành vũ trụ
Nhiệm vụ lần này của sứ mệnh Chang'e-4 có rất nhiều khía cạnh thú vị.

Các nhà khoa học khám phá ra dưới đáy đại dương có một cái hồ úp ngược, tiếp nước cho một thác nước cũng chảy ngược!

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Các nhà khoa học khám phá ra dưới đáy đại dương có một cái hồ úp ngược, tiếp nước cho một thác nước cũng chảy ngược!
Khu vực mạch thủy nhiệt lớn vừa được khám phá, mới được đặt tên và đầy những sinh vật biển chưa ai biết tới.

Very Slow Movie Player: Thiết bị kỳ lạ biến bộ phim dài 2 tiếng 17 phút thành 8220 tiếng bằng cách hiển thị 24 hình/giờ

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Very Slow Movie Player: Thiết bị kỳ lạ biến bộ phim dài 2 tiếng 17 phút thành 8220 tiếng bằng cách hiển thị 24 hình/giờ
Theo trưởng dự án Bryan Boyer, "Very Slow Movie Player" đi ngược lại xu hướng âm thanh và hình ảnh tốc độ cao của thế giới hiện đại. Nó giống với việc tận hưởng phim dưới dạng một cuốn sách, làm chậm mọi thứ xuống cực độ cho phép ta đánh giá đối tượng kỹ lưỡng hơn.

Khám phá thị trấn độc đáo ở Nhật Bản, nơi chính quyền cho tiền để các cặp đôi sinh con

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Khám phá thị trấn độc đáo ở Nhật Bản, nơi chính quyền cho tiền để các cặp đôi sinh con
Bài học từ một thị trấn nhỏ ở Nhật Bản trong cách thu hút người dân sinh con nhằm tránh tình trạng già hóa dân số, sẽ là lời giản cho vấn đề đau đầu nhất mà nước Nhật đang phải đối mặt hiện nay.

Tàu vũ trụ Trung Quốc đã sẵn sàng để hạ cánh xuống vùng tối của “Chị Hằng”

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Tàu vũ trụ Trung Quốc đã sẵn sàng để hạ cánh xuống vùng tối của “Chị Hằng”
Tàu thăm dò không người lái Hằng Nga 4 đã đi vào quỹ đạo để chuẩn bị cho “một cuộc đổ bộ mềm đầu tiên ở phía mặt tối của Mặt Trăng”.

Thấy gì từ 5 camera sau trên Nokia 9 PureView: Đi ngược thời đại và dã tâm cướp ngôi của Huawei

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Thấy gì từ 5 camera sau trên Nokia 9 PureView: Đi ngược thời đại và dã tâm cướp ngôi của Huawei
Nokia muốn trở lại thành một gã khổng lồ di động. Cách để Nokia làm điều đó: tạo ra chiếc camera phone đi ngược lại triết lý của cả Apple, Google lẫn Huawei.

5 thách thức lớn nhất của Apple trong năm 2019

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
5 thách thức lớn nhất của Apple trong năm 2019
Apple thừa biết việc bán iPhone trong năm 2019 sẽ khó khăn hơn nhiều so với trước đây.

Samsung sẽ tập trung vào AI và IoT tại CES 2019

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Samsung sẽ tập trung vào AI và IoT tại CES 2019
Ít có khả năng Samsung giới thiệu smartphone mới tại CES 2019.

Phi công Trung Quốc bị phạt 40 triệu đồng, cấm bay 6 tháng vì cho vợ vào buồng lái để trốn vé

tinybook tinybook 5 ngày 21 giờ
Phi công Trung Quốc bị phạt 40 triệu đồng, cấm bay 6 tháng vì cho vợ vào buồng lái để trốn vé
Bên cạnh đó, 2 phi công phụ lái cùng 1 giám sát viên an toàn hàng không cũng bị phạt và đình chỉ công tác.

Học các thương hiệu lớn xử lý scandal: 3 pha "lật kèo" đỉnh cao xứng đáng được ghi vào giáo trình marketing

tinybook tinybook 5 ngày 23 giờ
Học các thương hiệu lớn xử lý scandal: 3 pha "lật kèo" đỉnh cao xứng đáng được ghi vào giáo trình marketing
Không thương hiệu nào miễn nhiễm với scandal. Vấn đề là cách họ xử lý thế nào thôi.

Chuyện nước Nhật: Tuyết rơi dày, lũ khỉ tuyết rủ nhau đu dây điện thoại cho đỡ lạnh chân

tinybook tinybook 6 ngày 51 phút
Chuyện nước Nhật: Tuyết rơi dày, lũ khỉ tuyết rủ nhau đu dây điện thoại cho đỡ lạnh chân
Sự thông minh lém lỉnh của khỉ tuyết Nhật Bản đã vươn lên tầm cao mới.

Nếu muốn biết bạn thông minh đến mức độ nào, hãy thử sức với 3 câu đố này của giáo sư Mỹ

tinybook tinybook 6 ngày 1 giờ
Nếu muốn biết bạn thông minh đến mức độ nào, hãy thử sức với 3 câu đố này của giáo sư Mỹ
Bạn có biết không, khi giải Toán, những người trả lời sai thường trả lời sai giống nhau.

Thời điểm nào tốt nhất trong ngày để uống cà phê, bạn đã biết chưa ?

tinybook tinybook 6 ngày 4 giờ
Thời điểm nào tốt nhất trong ngày để uống cà phê, bạn đã biết chưa ?
Cà phê là một loại thức uống quen thuộc với nhiều người, tuy nhiên, uống như thế nào và vào lúc nào để tránh gây hại cho sức khỏe thì không phải ai cũng biết!

Đây rồi, Doctor Strange 2 dự kiến sẽ ra rạp vào mùa hè năm 2021!

tinybook tinybook 6 ngày 5 giờ
Đây rồi, Doctor Strange 2 dự kiến sẽ ra rạp vào mùa hè năm 2021!
Mới đây, Marvel Studio đã thông báo về việc phần 2 của phim Trang đại phu, Doctor Strange sẽ được ra rạp vào mùa hè năm 2021.

Chiếc chăn thông minh bên ấm sực bên thông thoáng sẽ giúp các cặp đôi không "kèn cựa" giành chăn mỗi đêm

tinybook tinybook 6 ngày 15 giờ
Chiếc chăn thông minh bên ấm sực bên thông thoáng sẽ giúp các cặp đôi không "kèn cựa" giành chăn mỗi đêm
Với giá khởi điểm từ 6,5 triệu đồng, chăn thông minh Smartduvet có khả năng tự trải phẳng, tăng giảm nhiệt độ mỗi bên thông qua ứng dụng smartphone.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat