Chiến tranh vi trùng

• Những kẻ giết người hàng loạt
• Nghiên cứu thận trọng

Ngày 30 tháng 10 năm 2000 -- Sâu trong hệ thống cống rãnh địa phương của bạn, một vở kịch vi mô đang diễn ra. Vô hình với mắt thường , một loại vi-rút có đầu phình, cổ khẳng khiu và chân nhện lướt về phía một tế bào vi khuẩn đầy đặn. Sau khi đậu xuống, vi-rút đâm thủng màng tế bào và tiêm gen của chính nó, buộc tế bào sản xuất hàng loạt vi-rút. Trong vòng chưa đầy một giờ, tế bào nạn nhân phát nổ, phát tán một đàn gồm 200 vi-rút mới sinh. Mỗi con ngay lập tức bắt đầu rình mò trong nước thải để tìm thêm con mồi.

Bacteriophage, hay gọi tắt là phage, không làm gì ngoài việc tấn công và tiêu diệt vi khuẩn. Chúng phát triển mạnh ở bất cứ nơi nào có nhiều vi khuẩn -- trong nước thải, trên thực phẩm, trong nước, thậm chí trong cơ thể bạn -- và chúng đã hoàn thiện kỹ thuật tiêu diệt của mình trong hơn một tỷ năm. Hiện nay, một số nhà khoa học ở Hoa Kỳ và Châu Âu hy vọng sẽ triển khai những sát thủ chuyên nghiệp này để chống lại sự bùng phát của vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh.

Trong gần 70 năm, phương pháp này, được gọi là liệu pháp phage, đã là phương pháp điều trị tiêu chuẩn cho các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn ở Liên Xô cũ. Ở phương Tây, liệu pháp phage đã bị coi là thất bại từ nhiều thập kỷ trước. Bây giờ các nhà khoa học ở Châu Âu và Bắc Mỹ lại một lần nữa chuyển sang những kẻ săn mồi nhỏ bé.

Những kẻ giết người hàng loạt

Trên khắp thế giới, bệnh nhân đang chết vì vi khuẩn mà trước đây dễ dàng bị chế ngự bằng thuốc kháng sinh . Vì vậy, các nhà khoa học đang tranh giành để tìm ra phương pháp điều trị mới. Phage có vẻ hứa hẹn vì một số lý do, bắt đầu từ khả năng sinh sản mạnh mẽ của chúng. Với thuốc kháng sinh thông thường , nồng độ trong máu đạt đỉnh sau mỗi liều và sau đó giảm dần. Nhưng với phage thì không như vậy -- số lượng của chúng thực sự theo kịp số lượng vi khuẩn, theo nhà vi sinh vật học Mike DuBow, Tiến sĩ, thuộc Đại học McGill ở Montreal. "Đó là loại thuốc duy nhất tự tạo ra nhiều hơn."

Ngoài ra, mỗi loại phage thường chỉ tấn công một loài vi khuẩn. Điều đó có nghĩa là phage rất khó có thể tấn công chúng ta -- chúng không thích tế bào người -- và chúng sẽ không tiêu diệt vi khuẩn có ích sống trong ruột của chúng ta , như thuốc kháng sinh thường làm. Sự kén chọn này cũng giải thích tại sao phage trong cơ thể bạn không tự động tiêu diệt vi khuẩn xâm nhập trước khi bạn bị bệnh. Với rất nhiều loại phage xung quanh, có lẽ bạn không có loại phù hợp để chống lại loại vi khuẩn cụ thể đó.

Cuối cùng, phage có thể tiến hóa cùng với vi khuẩn, do đó vi khuẩn không thể phát triển khả năng kháng thuốc vĩnh viễn như đối với kháng sinh.

Cùng với tất cả những lợi ích này là một số rủi ro. Khi các bác sĩ lần đầu tiên thử đưa phage cho bệnh nhân, đôi khi họ vô tình đưa chất độc từ vi khuẩn vào thuốc, khiến bệnh nhân ốm hơn. Trong những trường hợp khác, phage có thể đã thực hiện công việc của mình quá nhanh, phá hủy quá nhiều vi khuẩn cùng một lúc và giải phóng một liều lượng chất độc quá lớn từ các tế bào vi khuẩn. Kết quả là, nhiều bệnh nhân được điều trị bằng phage đã tử vong. Vì vậy, ngoại trừ những trường hợp "sử dụng vì lòng nhân đạo" cho những bệnh nhân sắp chết, liệu pháp phage đã không được thử nghiệm ở phương Tây trong 60 năm.

Nhưng rất lâu sau khi các nhà vi sinh vật học châu Âu và Mỹ từ bỏ phage, các nhà nghiên cứu tại Cộng hòa Liên Xô Georgia vẫn tiếp tục làm việc để khắc phục những nguy hiểm. Hàng triệu bệnh nhân tại Liên Xô đã được điều trị bằng liệu pháp phage cho mọi thứ, từ tiêu chảy và bỏng đến nhiễm trùng phổi.

Trong một trường hợp, những công nhân xây dựng một đoạn đường sắt qua Siberia vào năm 1975 đã trở thành nạn nhân của một chủng vi khuẩn tụ cầu độc hại. Nhiễm trùng bắt đầu từ các tổn thương da trên những công nhân suy dinh dưỡng đã xâm chiếm phổi của họ , sau đó lan ra khắp cơ thể. David Shrayer, Tiến sĩ Y khoa, khi đó là một nhà vi sinh vật học trẻ tuổi tại Viện Gamaleya ở Moscow, đã được gọi đến. Thấy thuốc kháng sinh vô dụng, ông đã sắp xếp để những công nhân này được điều trị bằng liệu pháp phage. Shrayer, hiện là bác sĩ ung thư của Đại học Brown, cho biết họ đã nhanh chóng được chữa khỏi.

Các chế phẩm phage vẫn có sẵn ngày nay ở Georgia và Nga. "Tôi muốn nhấn mạnh đến tính an toàn của chúng", Alexander Sulakvelidze, Tiến sĩ, cựu giám đốc phòng thí nghiệm vi sinh nhà nước tại Cộng hòa Georgia cho biết.

Nghiên cứu thận trọng

Trong khi kinh nghiệm của Liên Xô đã khuyến khích các nhà khoa học phương Tây xem xét lại các phage, họ vẫn đang tiến hành thận trọng. Các thí nghiệm phage của Liên Xô thiếu sự nghiêm ngặt, bác sĩ lão khoa Joseph Alisky, MD, PhD, của Đại học Iowa, người đã xem xét chúng cho một bài báo trên Tạp chí Nhiễm trùng . Các nghiên cứu không bao gồm các nhóm đối chứng và mơ hồ về các phương pháp chuẩn bị phage và các tiêu chí để điều trị thành công, ông nói.

Ở phương Tây, cho đến nay chỉ có các nghiên cứu trên động vật được thực hiện vì các bác sĩ ở đây vẫn đang cố gắng trả lời những câu hỏi như liệu hệ thống miễn dịch của bệnh nhân có khả năng gây trở ngại cho việc điều trị hay không.

Điều đó không làm nản lòng các nhà đầu tư. Ít nhất ba công ty khởi nghiệp của Mỹ và một phòng thí nghiệm của chính phủ hy vọng sẽ triển khai thử nghiệm lâm sàng trong vòng 18 tháng tới. Nhưng có thể mất nhiều thời gian hơn để đáp ứng các tiêu chuẩn sản xuất và an toàn nghiêm ngặt do Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm yêu cầu.

Sau đó, các phage sẽ phải vượt qua một loại kiểm tra khác: Liệu các bác sĩ và bệnh viện có chấp nhận phương pháp điều trị này hay không, với lịch sử không mấy tốt đẹp của nó? Tiến sĩ Richard Carlton, chủ tịch kiêm giám đốc điều hành của công ty khởi nghiệp Exponential Biotherapies tại Long Island, cho biết ông đã nhận được câu trả lời cho câu hỏi này khi ông tiếp cận một số bệnh viện về việc tổ chức thử nghiệm lâm sàng: "Họ nói, 'Nhanh lên!'"

Mitchell Leslie viết về khoa học và sức khỏe cho các tạp chí New Scientist, Science và Modern Drug Discovery.