Một thứ bí ẩn bị "phong ấn" trong hang băng 5.000 năm vừa được giải phóng, có thể tạo ra phép màu cho nhân loại

Lõi băng chứa vật chất đông lạnh suốt 13.000 năm, nhưng mẫu được phân tích trong nghiên cứu là từ lớp băng 5.000 năm tuổi.

Một chủng vi khuẩn vừa được tìm thấy trong lớp băng 5.000 năm tuổi tại hang Scarisoara của Romania có khả năng kháng lại 10 loại kháng sinh hiện đại. Trong lòng hang Scarisoara là một trong những sông băng dưới lòng đất lớn nhất thế giới, một khối băng khổng lồ có kích thước tương đương khoảng 40 hồ bơi Olympic, bắt đầu hình thành từ khoảng 13.000 năm trước.

Các nhà khoa học nghiên cứu các vi sinh vật cổ đại từng bị chôn vùi trong băng của hang động cho biết, một chủng vi khuẩn mà họ đã rã đông và phân tích có khả năng kháng lại 10 loại kháng sinh hiện đại đang được sử dụng để điều trị các bệnh như nhiễm trùng đường tiết niệu và lao.

Mặc dù không có bằng chứng cho thấy loại vi khuẩn này gây hại cho con người, nhưng việc đánh thức các vi sinh vật đã nằm im trong hàng nghìn năm nghe có vẻ giống như cốt truyện của một cuốn tiểu thuyết hay bộ phim khoa học viễn tưởng. Tuy nhiên, nghiên cứu mới này chứng minh rằng khả năng kháng thuốc đã tiến hóa tự nhiên trong môi trường từ rất lâu trước khi thuốc kháng sinh hiện đại được phát triển hoặc được bác sĩ kê đơn.

Bà Cristina Purcarea, nhà khoa học cấp cao tại Viện Sinh học Bucharest thuộc Học viện Romania, đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu công bố trên tạp chí khoa học Frontiers in Microbiology tuần này, cho biết vi khuẩn cổ đại có thể kháng thuốc kháng sinh hiện đại vì đây là một đặc điểm tiến hóa cổ xưa được hình thành qua hàng triệu năm cạnh tranh giữa các vi sinh vật.

Trong quá trình trộn lẫn với nhau qua hàng triệu năm, vi khuẩn có thể chia sẻ các đặc tính hữu ích bằng cách trao đổi các đoạn DNA nhỏ, ngay cả giữa các loài vi khuẩn không liên quan, trong một cuộc chạy đua vũ trang tiến hóa. Chiến lược sinh tồn này vô tình dẫn đến việc một số chủng vi khuẩn không bị ảnh hưởng bởi một số loại kháng sinh nhất định vốn có nguồn gốc từ các hợp chất tự nhiên. Hiện tượng này phổ biến hơn ở các chủng vi sinh vật sống trong môi trường khắc nghiệt.

Các nhà khoa học cho biết những hiểu biết thu được từ công trình này có thể giúp ích trong cuộc chiến chống lại các siêu vi khuẩn hiện đại không thể điều trị bằng các loại kháng sinh thông thường. Chủng vi khuẩn mới được xác định có tên là Psychrobacter SC65A.3, phát triển mạnh trong môi trường lạnh và không thể lây nhiễm cho con người. Hầu hết các loài Psychrobacter thường được tìm thấy trong băng hoặc môi trường đông lạnh, bao gồm cả thực phẩm.

Mẫu vật trong nghiên cứu đến từ một lõi băng hình trụ dài 25 mét được nhóm nghiên cứu khoan từ một khu vực của hang động được gọi là Đại Sảnh. Lõi băng chứa vật chất đông lạnh suốt 13.000 năm, nhưng mẫu được phân tích trong nghiên cứu là từ lớp băng 5.000 năm tuổi. Trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã phân lập nhiều chủng vi khuẩn khác nhau và giải trình tự bộ gen của chúng để đánh giá gen nào giúp chủng này tồn tại ở nhiệt độ thấp và gen nào liên quan đến khả năng kháng kháng sinh. Trong trường hợp của SC65A.3, khi tiếp xúc với 28 loại kháng sinh thường dùng để điều trị nhiễm trùng, các nhà nghiên cứu phát hiện chủng này kháng được 10 loại, bao gồm trimethoprim, clindamycin và metronidazole.

Bà Purcarea lưu ý rằng khi hành tinh nóng lên, các sông băng và hang băng tan chảy, các vi sinh vật bị mắc kẹt hàng nghìn năm có thể được giải phóng. Mặc dù hầu hết đều vô hại, nhưng một số có thể mang khả năng kháng kháng sinh hoặc các phân tử sinh học chưa biết khác có thể ảnh hưởng đến các hệ sinh thái hiện tại.

Tuy nhiên, chủng vi khuẩn này cũng mang lại hy vọng. Phân tích bộ gen của Psychrobacter SC65A.3 cho thấy 11 gen có khả năng tiêu diệt hoặc ngăn chặn sự phát triển của các loại vi khuẩn, nấm và virus khác. Hầu hết các loại kháng sinh được phát triển từ vi khuẩn và nấm sống trong đất, nhưng trong những thập kỷ gần đây, các mầm bệnh đã trở nên kháng thuốc do lạm dụng. Việc tìm kiếm các ứng viên kháng sinh mới đang trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết, khi thế giới phải đối mặt với gần 5 triệu ca tử vong mỗi năm liên quan đến tình trạng kháng thuốc theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO).

Nguồn: CNN