Ký sinh trùng sốt rét đang trở nên nhanh chóng đề kháng với các loại thuốc điều trị sốt rét hàng đầu trên khắp thế giới, đe dọa đến hiệu quả điều trị nhiều năm trong việc giảm tử vong do căn bệnh này.

Một bức ảnh mới về một trung gian kháng thuốc đối với ký sinh trùng được chụp bằng kính hiển vi điện tử hạt đơn của một nhóm các nhà khoa Bác sĩ và Bác sĩ phẫu thuật của Đại học Columbia - hiện đang cung cấp cho các nhà nghiên cứu manh mối về cách chống lại sự kháng thuốc.

Nghiên cứu cho thấy tình trạng kháng thuốc ở ký sinh trùng sốt rét được liên kết với một loại protein cụ thể và minh họa cách đột biến của protein cho phép ký sinh trùng trục xuất thuốc.

Phát hiện mới này có thể giúp các nhà khoa học tìm cách khôi phục tiềm năng của thuốc và sẽ cho phép các quan chức y tế ở các nơi khác trên thế giới theo dõi tình trạng kháng thuốc mới nổi.

"Cuộc chiến chống lại bệnh sốt rét đang bị đình trệ", David Fidock, Tiến sĩ, Giáo sư Vi sinh & Miễn dịch học CS, Filippo Mancia, Tiến sĩ, phó giáo sư sinh lý học và sinh lý học tế bào, và Matthias Quick, tiến sĩ, phó giáo sư giáo sư sinh học thần kinh (trong tâm thần học). "Khám phá nền tảng phân tử của kháng thuốc là điều cần thiết để kéo dài hiệu quả của các loại thuốc hiện tại và phát triển các loại thuốc mới."

Hình ảnh cho thấy một loại thuốc sốt rét tuyến đầu đang mất hiệu quả như thế nào

Trong gần 15 năm, thuốc piperaquine, hay PPQ, đã được sử dụng trên toàn thế giới để điều trị cho những người bị nhiễm ký sinh trùng sốt rét. Loại thuốc này, kết hợp với artemisinin, đã giúp cắt giảm số ca tử vong do căn bệnh này gây ra từ hơn 1 triệu vào năm 2004 đến ước tính là 435.000 vào năm 2017. Bệnh này tấn công hơn 220 triệu người mỗi năm trên toàn cầu, bao gồm Châu Phi, Đông Nam Châu Á, Tây Thái Bình Dương và Nam Mỹ. Hầu như tất cả các bệnh nhiễm trùng gây tử vong xảy ra ở trẻ nhỏ châu Phi.

Nhưng sự kháng thuốc đối với PPQ đã bùng nổ gần đây ở Đông Nam Á. "Ở một số khu vực, sự kết hợp của PPQ với dihydroartemisinin (cũng không chịu được kháng thuốc) hiện chỉ có hiệu quả ở 13% bệnh nhân, làm cho thuốc vô tác dụng ở những vùng đó," Fidock nói.

QC: Thuốc Trị Sốt Rét Plaquenil 200mg

Nghiên cứu này trên tạp chí Nature cho thấy nguồn kháng PPQ là một loại protein trong ký sinh trùng sốt rét có tên là PfCRT.

PfCRT là cùng loại protein có tính kháng trung gian với thuốc hàng đầu trước đây, chloroquine (CQ).

Sự trùng hợp ngẫu nhiên đó có thể tạo ra cơ hội điều trị mới, vì các đột biến mới đang lan rộng như cháy rừng trên khắp Đông Nam Á, thường khiến ký sinh trùng mất khả năng kháng chloroquine. Kết hợp thuốc chống sốt rét có thể điều trị nhiễm ký sinh trùng kháng thuốc và nhạy cảm.

Ký sinh trùng kháng thuốc phun ra

Thuốc chống sốt rét CQ và PPQ hoạt động bằng cách xâm nhập vào không bào tiêu hóa của ký sinh trùng (một ngăn giống như dạ dày) và thay đổi nó để ký sinh trùng tự nhiễm độc trên sản phẩm thải độc hại của chính nó, được hình thành từ hemoglobin được tiêu hóa.

PfCRT nằm trong màng của không bào và vị trí của các đột biến - bên trong khoang trung tâm của PfCRT - tái khẳng định quan sát rằng ký sinh trùng kháng thuốc sử dụng các dạng biến thể của protein này để trục xuất thuốc ra khỏi không bào.

"Nó trông giống như protein phun thuốc ra khỏi dạ dày của ký sinh trùng," Mancia nói, "giữ nó cách xa mục tiêu của nó."

Mặc dù các hình ảnh là gợi mở, thử nghiệm sinh hóa về các đặc tính vận chuyển của PfCRT là cần thiết để xác nhận sự nghi ngờ của các nhà nghiên cứu. Bằng cách tạo ra các đột biến khác trong protein và kiểm tra khả năng liên kết và vận chuyển thuốc của chúng, Quick nhận thấy rằng chỉ những đột biến trong khoang trung tâm của protein mới mang lại cho PfCRT khả năng đào thải thuốc ra khỏi không bào.

Các nhà khoa học hiện có thể dự đoán mức độ kháng thuốc sẽ phát sinh ở những nơi khác trên thế giới

Với hình ảnh của PfCRT trong tay - kết hợp với vị trí và tính chất của các đột biến gây kháng thuốc - giờ đây có thể dự đoán mức độ kháng PPQ sẽ phát sinh ở các nơi khác trên thế giới.

"Gen PfCRT rất khó để giải trình tự, vì vậy rất khó để mọi người theo dõi", Fidock nói, "Có hàng trăm vị trí trong PfCRT có thể bị đột biến, nhưng bây giờ chúng ta có thể nói rằng hãy nhìn vào những khoang này trong khoang trung tâm một cách cụ thể cấu trúc và tính chất bảo tồn. Họ là những người duy nhất có thể thúc đẩy sự kháng cự."

Dựa trên những gì đã biết, Fidock nói rằng Nam Mỹ có thể là nơi tiếp theo mà PPQ thất bại. Các kết quả được trình bày trong báo cáo này đã cho thấy một đột biến như vậy trong PfCRT, nếu nó xuất hiện và lan rộng ở Nam Mỹ, sẽ dẫn đến tình trạng kháng thuốc cao và làm tăng nguy cơ thất bại điều trị.

"Đi trước" đường cong kháng thuốc "bằng cách biết nơi tìm trong bộ gen của ký sinh trùng sẽ rất quan trọng để xác định nơi kháng thuốc xuất hiện và có thời gian để chuyển sang các chiến lược điều trị thay thế", Fidock nói.

Fidock và Quick hiện đang thử nghiệm xem liệu đột biến PfCRT được xác định ở ký sinh trùng sốt rét châu Á cũng sẽ gây ra tình trạng kháng PPQ ở ký sinh trùng châu Phi, có sự khác biệt về mặt di truyền và gây ra phần lớn gánh nặng bệnh sốt rét toàn cầu. Những thí nghiệm này cũng có thể giúp các quan chức ở Châu Phi đang có kế hoạch triển khai PPQ rộng hơn trong các lĩnh vực truyền tải cao và những người cần biết cách theo dõi các dấu hiệu kháng thuốc mới nổi.

Xem thêm:

Làm Thế Nào Để Phòng Ngừa Dị Ứng Thuốc?

Mối Liên Hệ Giữa Kháng Sinh Và Nguy Cơ Mắc Bệnh Parkinson

Tế Bào Xương Có Thể Ức Chế Di Căn Ung Thư