Thuật toán VarQuest đẩy nhanh việc tìm thuốc kháng sinh chống siêu vi khuẩn

Các nhà sinh học Nga tạiĐại học St Petersburg đã có đóng góp to lớn cho sự phát triển của thuật toán VarQuest.

Được biết, sự lây lan các siêu vi khuẩnkháng thuốc là một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất của y học hiện đại. Chúng phát triển được cơ chế kháng thuốckháng sinh. Đối kháng với chúng chỉ có thể là các loại thuốc kháng sinh mới. Tuy nhiên, việc tìm kiếm các biến thể thuốc kháng sinh mới là một công việc rất mất thời gian mà không chắc có kết quả, cho đến khi các nhà khoa học Nga đạt được thành tựu này.

Bài giới thiệu về một thuật toán mới để tìm kiếm các biến thể thuốc kháng khuẩn đã được công bố trên tạp chí Nature Microbiology. 5 nhà khoa học đến từ Nga tham gia vào công trình này.

Tất cả họ đều làm việc tại Trung tâm công nghệ sinh học thuật toán tại Đại học St Petersburg. Trong nghiên cứu này, người Nga hợp tác với Hosein Mohimani của Đại học Carnegie Mellon, Mỹ.

Các nhà khoa học đã hướng vào việc tìm ra các biến thể mới của các loại kháng sinh peptide hiện có. Trong một thông cáo báo chí, nhà khoa học Mohimani nói rằng thuật toán VarQuesttrong vài giờ hoạt động đã phát hiện được nhiều biến thể kháng sinh được gọi là PNP (sản phẩm tự nhiên peptidic) nhiều gấp 10 lần so với tất cả các nghiên cứu trong lĩnh vực này cho đến nay. Nếu cứ áp dụng các phương pháp truyền thống thì một khối lượng nghiên cứu nhiều như vậy phải mất nhiều thế kỷ.

Tổng cộng, các nhà khoa học đã tìm thấy hơn một nghìn biến thể của thuốc kháng sinh. Trước đó, chỉ cần sự xuất hiện của một biến thể thuốc kháng sinh thì cộng đồng y tế cũng đã coi như là một niềm hy vọng mới trong cuộc chiến chống các siêu vi khuẩn.

“Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy kháng sinh mà vi khuẩn tạo ra vô cùng đa dạng so với trước đây" - Mohimani nhấn mạnh. Theo đánh giá của nhà khoa học này, một trong những tính chất quan trọng nhất của VarQuest là khả năng chỉ ra cho các nhà nghiên cứuthấy các mô hình mà nếu khôngcó thuật toán sẽ khôngphát hiện được.

Thuật toán VarQuest hoạt động trên cơ sở cơ sở dữ liệu Global Natural Products Social (GNPS), được xây dựng vào năm 2016. Các nhà nghiên cứu từ khắp nơi trên thế giới đang đóng góp vào đó các dữ liệu về quang phổ khối (mass spectrometry)các chất hữu cơ thu được.

Có một thực tế là vi khuẩn đang học cách chống lại các loại thuốc kháng sinh và khoa học đã biết đến điều đó từ lâu, nhưng các bác sĩ luônchỉ có một lựa chọn khẩn cấp -đó là carbapenem (chất kháng sinh beta-lactam truyền theo đường tĩnh mạch được phát triển từ năm 1985), kháng sinh phổ hoạt hóa rộng. Tuy nhiên, theo thống kê năm 2016, riêng ở Mỹ hàng trăm ngườiđã bị chết vì vi khuẩn đường ruột (enterobacteria) mới, không hề phản ứng với tất cả các kháng sinh hiện có.

Vũ Trung Hương