Chủng liên cầu khuẩn Nhật Bản trở nên nguy hiểm hơn do đột biến gen

Một nhóm các nhà nghiên cứu do Đại học Osaka đứng đầu đã xác định được một đột biến gen mới ở Streptococcus pyogenes, một loại vi khuẩn phổ biến gây bệnh viêm họng liên cầu khuẩn, có liên quan đáng kể đến các bệnh nhiễm trùng xâm lấn nghiêm trọng.

Một đột biến duy nhất trong chất vận chuyển ion sắt làm suy yếu sự phát triển của vi khuẩn trong máu người. Đột biến này, chỉ có ở các chủng vi khuẩn Nhật Bản, cho thấy một cơ chế gây bệnh mới. Khám phá này, lần đầu tiên trên thế giới, mở ra một mục tiêu mới tiềm năng cho việc điều trị và phòng ngừa.

S. pyogenes gây ra các bệnh nhiễm trùng xâm lấn nghiêm trọng với tỷ lệ tử vong cao. Tại Nhật Bản, số ca nhiễm liên cầu khuẩn xâm lấn tăng mạnh vào năm 2024, cho thấy nhu cầu cấp thiết về các phương pháp điều trị mới và hiểu rõ hơn về cơ chế gây bệnh.

Một nghiên cứu mới đã xem xét gen của hàng trăm mẫu S. pyogenes từ Nhật Bản và các quốc gia khác để xác định những khác biệt về gen khiến một số chủng nguy hiểm hơn.

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành phân tích bộ gen toàn diện của 666 chủng S. pyogenes — 311 chủng từ Nhật Bản và 355 chủng từ các quốc gia khác — bằng các kỹ thuật phân tích liên kết toàn bộ hệ gen tiên tiến. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí eLife.

Các nhà khoa học đã phát hiện ra một số thay đổi di truyền liên quan đến khả năng gây nhiễm trùng nghiêm trọng của vi khuẩn, bao gồm một đột biến hoàn toàn mới chưa từng được mô tả trước đây. Đột biến này ảnh hưởng đến một gen liên quan đến cách vi khuẩn hấp thụ sắt, một chất dinh dưỡng cần thiết để tồn tại.

Điều thú vị là họ cũng phát hiện ra rằng nhiều gen trước đây được cho là gây ra bệnh nghiêm trọng thực ra lại phổ biến ở các chủng ít nguy hiểm hơn. Điều này cho thấy một số chủng có thể trở nên nguy hiểm hơn không chỉ do tiếp nhận các gen có hại mà còn do mất đi các gen ức chế khả năng gây bệnh.

Nghiên cứu này mang lại những tiến bộ đáng kể trong việc hiểu biết của chúng ta về bệnh liên cầu khuẩn xâm lấn nghiêm trọng, đặc biệt là ở người dân Nhật Bản.

Tiến sĩ Masayuki Ono, tác giả chính của nghiên cứu, giải thích: "Phân tích quy mô lớn này, bao gồm công việc tỉ mỉ của siêu máy tính và xác thực thử nghiệm, mở ra một hướng đi đầy hứa hẹn cho các liệu pháp mới nhắm vào chất vận chuyển sắt đột biến".

Phương pháp tiếp cận toàn bộ hệ gen được sử dụng trong nghiên cứu này cũng chứng minh tiềm năng của phân tích hệ gen quy mô lớn trong việc làm sáng tỏ các cơ chế bệnh phức tạp, cung cấp một công cụ mạnh mẽ cho nghiên cứu trong tương lai về các bệnh truyền nhiễm khác.