Phát hiện 79 ứng viên cho thuốc kháng sinh mới trong phân người

Theo Cell Systems, trong dự án được hỗ trợ bởi các khoản tài trợ từ Quỹ khoa học Nga, Viện sức khỏe quốc gia Mỹ, Hội đồng nghiên cứu Úc và chính phủ Úc, một nhóm khoa học quốc tế Nga, Mỹ, Úc do giám đốc Trung tâm công nghệ sinh học thuật toán tại Đại học quốc gia St. Petersburg, Pavel Pevzner đứng đầu, đã tạo ra một phương pháp tính toán mới có tên CycloNovo để tìm kiếm cyclopeptide, một nhóm chất bao gồm kháng sinh, hợp chất chống ung thư và ức chế miễn dịch.

Với thuật toán CycloNovo, các nhà khoa học đã phân tích phổ khối của các mẫu phân người và tìm thấy 79 ứng viên có thể có cho vai trò của thuốc diệt vi khuẩn.

Bắt đầu với gramicidin C, từng được phát hiện bởi các nhà khoa học Liên Xô Georgij Gauze và Maria Brazhnikova vào năm 1942, cho đến nay mới có khoảng 1.200 cyclopeptide được tìm thấy và mô tả.

Mới đây, liền một lúc, nhóm khoa học của Pavel Pevzner đã mô tả được hơn 400 cyclopeptide mới. Để xác định chúng, các nhà khoa học chỉ cần vài ngày tiếp cận thuật toán mới CycloNovo trên một cụm máy tính. Một lượng dữ liệu thực nghiệm khổng lồ đã được xử lý từ các mẫu vi khuẩn và thực vật thu được trước đó bởi các nhà khoa học khác và được công bố công khai với hy vọng tìm ra các thuật toán xử lý thích hợp.

Những ứng dụng đầu tiên của CycloNovo vào dữ liệu thực tế đã dẫn đến kết quả thú vị cho y học. Sử dụng chương trình, các nhà khoa học đã phân tích phổ khối của các mẫu phân người mà giáo sư Larry Smarr đã thu thập trong 4 năm. Trong đó, các nhà khoa học đã không tìm thấy các vi khuẩn là một phần của hệ vi sinh vật ở người và một số lượng lớn cyclopeptide đặc trưng của hạt lanh.

Giáo sư Larry Smarr dùng dầu hạt lanh như một phần của chế độ ăn kiêng của mình và những ngày sử dụng dầu hạt lanh hoàn toàn trùng khớp với ngày thu thập mẫu. Vì vậy, các nhà khoa học lần đầu tiên đã chứng minh rõ ràng rằng cyclopeptide từ thực phẩm có thể duy trì cấu trúc của chúng khi đi qua môi trường bất lợi của dạ dày và ruột người. Có khả năng cyclopeptide là yếu tố chính giải thích tác dụng kháng khuẩn của hạt lanh.

Một kết quả quan trọng khác của thử nghiệm là cyclopeptide hạt lanh chỉ là một phần trong số 79 cyclopeptide được tìm thấy bởi thuật toán CycloNovo trong các mẫu phân đang nghiên cứu. Xác định ý nghĩa và chức năng sinh học của chúng là một nhiệm vụ riêng biệt đang được tiến hành với sự hợp tác của các bác sĩ và các nhà sinh học.

Vũ Trung Hương