Các nhà khoa học thuộc Viện nghiên cứu Galilee MIGAL, Trường Tel-Hai và Viện Công nghệ Israel (Technion) phát hiện rằng axit ferulic có nguồn gốc từ thực vật có thể phá vỡ quá trình sản xuất sterol của nấm, tăng hiệu lực của các thuốc kháng nấm hiện có và giảm thiệt hại mùa màng, mở đường cho các phương pháp điều trị thân thiện với môi trường.
Theo kết quả nghiên cứu, một loại phân tử có nguồn gốc từ thực vật có thể chống lại hiệu quả các loại nấm gây bệnh và là cơ sở để phát triển những phương pháp điều trị thân thiện với môi trường. Nghiên cứu do Tiến sĩ Ofri Levi thuộc Viện nghiên cứu Galilee MIGAL và Khoa Khoa học Trường Tel-Hai dẫn dắt, phối hợp với Giáo sư Benny Horwitz thuộc Khoa Sinh học của Technion. Kết quả nghiên cứu được công bố trên mBio, tạp chí của Hiệp hội Vi sinh vật học Mỹ và đề xuất một cách tiếp cận mới nhằm ứng phó với một trong những mối đe dọa gia tăng nhanh nhất đối với sức khỏe cộng đồng và nông nghiệp, đó là các loại nấm đã phát triển khả năng kháng thuốc bảo vệ thực vật.
Các tác nhân gây bệnh nấm là mối nguy nghiêm trọng đối với con người và cây trồng. Ở người, các bệnh nhiễm nấm xâm lấn có thể gây tử vong, đặc biệt ở những người suy giảm miễn dịch. Ước tính mỗi năm có khoảng 2,5 triệu người tử vong vì nhiễm nấm. Trong nông nghiệp, nấm phá hủy từ 10-20% sản lượng cây trồng toàn cầu mỗi năm, bất chấp việc sử dụng rộng rãi các loại thuốc trừ nấm, đe dọa an ninh lương thực của hàng triệu người.
Các nhà nghiên cứu cho rằng thách thức chính trong phát triển thuốc kháng nấm là sự giống nhau về mặt sinh học giữa tế bào nấm và tế bào người. Không giống vi khuẩn - vốn có nhiều mục tiêu đặc hiệu cho kháng sinh - tế bào nấm chia sẻ rất nhiều con đường phân tử với tế bào người. Do vậy, các phương pháp điều trị hiệu quả phải nhắm vào những con đường đặc hiệu của nấm, chẳng hạn như quá trình sinh tổng hợp ergosterol – tương đương với cholesterol ở người và là mục tiêu phổ biến của nhiều thuốc kháng nấm hiện nay.
Sử dụng các công cụ sinh học phân tử tiên tiến, bao gồm sàng lọc tắt gene bằng CRISPRi, các nhà khoa học phát hiện axit ferulic làm gián đoạn quá trình sản xuất ergosterol, qua đó hoạt động như một hợp chất kháng nấm. Họ cũng phát hiện axit ferulic phối hợp với fluconazole, một trong những thuốc kháng nấm được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Khi kết hợp, hai chất này đã vượt qua được các chủng Candida albicans đã phát triển khả năng kháng fluconazole trên lâm sàng, cho thấy tiềm năng điều trị đáng kể.
Những phát hiện này còn mang ý nghĩa lớn đối với nông nghiệp. Trong các thử nghiệm trên cây ngô bị nhiễm một loài nấm gây bệnh, axit ferulic giảm thiểu rõ rệt mức độ tổn hại mùa vụ, gợi mở một hướng tiếp cận bền vững mới có thể giúp giảm phụ thuộc vào các loại thuốc trừ nấm hóa học gây hại cho môi trường.
Các nhà nghiên cứu cho rằng đây là một bước đột phá mang ý nghĩa kép. Axit ferulic có thể trở thành nền tảng để phát triển các phương pháp điều trị mới chống lại tình trạng nhiễm nấm kháng thuốc ở người, đồng thời mang lại một giải pháp nông nghiệp thân thiện với môi trường, giúp giảm việc sử dụng hóa chất độc hại.
Nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu phát triển các phương pháp điều trị tự nhiên dựa trên những phân tử có nguồn gốc từ thực vật. Họ mới đây đã nhận được một khoản tài trợ từ Quỹ Khoa học Israel (Israel Science Foundation – ISF) để tiếp tục thúc đẩy dự án, với sự hỗ trợ của ISF và Quỹ từ thiện Helmsley./.
