Nhiều hợp chất trong khối bùn ở hồ Michigan có khả năng giết vi khuẩn – Ảnh: SCIENCE FOCUS

Theo trang Science Focus, khi thám hiểm đáy biển và mang về một khối bùn từ hồ Michigan, nhà khoa học và nhà thám hiểm, giáo sư Brian Murphy tại Đại học Illinois ở Chicago (Mỹ), phát hiện nó chứa vi khuẩn tạo ra hai phân tử chưa từng được biết đến trước đây.

Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy nhóm hợp chất này có khả năng giết vi khuẩn gây bệnh lao, căn bệnh gây ảnh hưởng hàng triệu người trên thế giới mỗi năm.

Ông Murphy nói: “Trong hàng triệu năm, các vi khuẩn đã chiến đấu với nhau. Chúng tôi chỉ đang khai thác sức mạnh đó”.

Trò chuyện với những người lặn biển giải trí, ông Murphy nảy ý tưởng tìm kiếm bọt biển ở khu vực tàu đắm. “Vi khuẩn có thể chiếm đến 30-40% sinh khối bọt biển”, ông Murphy giải thích.

Các nhà khoa học cho biết những sinh vật trong bọt biển gần như chỉ ở yên một chỗ. Chúng lọc nước để kiếm thức ăn và tiếp nhận biết bao vi khuẩn.

Một hệ sinh thái biển với nhiều loài sinh vật phong phú là nơi rất lý tưởng để tìm kiếm thuốc trị bệnh. Nhiều dược phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên đã hình thành từ hệ sinh thái này.

Đầu tiên là tác nhân hóa trị cytarabine, được chấp thuận ở Mỹ vào năm 1969. Ban đầu loại thuốc này được tìm thấy trong một miếng bọt biển trên rạn san hô Florida Keys.

Một tác nhân chống ung thư khác cũng đã được tìm thấy trong “tủ thuốc” bọt biển được gọi là trabectedin. Hợp chất này tiết ra từ một con mực biển Caribbean, đã được sử dụng ở châu Âu từ năm 2007 và ở Mỹ từ năm 2015.

Theo các nhà khoa học, sự sống hữu ích với con người hiện diện khắp nơi trên Trái đất, từ các vùng biển ở cực băng giá đến các miệng núi lửa nóng bỏng, từ các rạn san hô đến các hồ trong đất liền và “cõi” nước rộng lớn bao phủ 7/10 hành tinh của chúng ta.

Chúng bao gồm nhiều loài sinh vật đã tiến hóa, có khả năng chống các chất hóa học phức tạp, cùng rất nhiều loại vi khuẩn. Đây chính là cơ sở cho việc phát minh các loại thuốc mới.

Một nhóm quốc tế có tên là PharmaSea, do giáo sư Marcel Jaspars dẫn đầu, hiện đang tìm kiếm các loại kháng sinh mới dưới đáy biển sâu, bao gồm cả dưới đáy của các rãnh – những phần sâu nhất của đại dương.

Giáo sư Jaspars mô tả đây là những “hòn đảo âm”, chúng cắm xuống đáy biển thay vì hướng lên trên. “Có thể các sinh vật đã có hàng triệu năm tiến hóa riêng biệt trong mỗi rãnh”, ông nói.

Ông Jaspars và các cộng sự đã gửi các tàu thăm dò không người lái xuống biển sâu hàng km để mang về bùn chứa đầy vi khuẩn độc nhất. Họ đã thực hiện khoảng 100.000 cuộc kiểm tra, với mục tiêu đi tìm mầm bệnh ESKAPE (từ viết tắt bao gồm tên khoa học của 6 vi khuẩn gây bệnh có độc lực cao và tính kháng kháng sinh bao gồm: Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa và Enterobacter spp). Nhóm 6 chủng vi khuẩn này đang cho thấy khả năng kháng thuốc ngày càng tăng đối với nhiều loại kháng sinh hiện có.

Cuối cùng, nhóm PharmaSea đặt mục tiêu thu hẹp hai hợp chất có thể được sản xuất ở quy mô lớn hơn và đưa vào các thử nghiệm tiền lâm sàng. Cho đến nay, phát hiện hứa hẹn nhất của họ là các hợp chất có thể giúp chống lại các bệnh của hệ thần kinh, đặc biệt là bệnh động kinh và bệnh Alzheimer.