Các chiến lược mới để phân lập các vi sinh vật chưa được nuôi cấy trước đây có thể cho phép tiếp cận với các sản phẩm tự nhiên mới do chúng tạo ra. Dưới đây là hai ví dụ về hướng nghiên cứu mới này.

a | Để tổng hợp lại ảnh hưởng của các tín hiệu phức tạp đến từ môi trường tự nhiên, vi sinh vật có thể được nuôi cấy trực tiếp trong môi trường mà chúng được phân lập từ đó. Khái niệm này được sử dụng với nền tảng iChip, trong đó các mẫu môi trường pha loãng được chuẩn bị trong nhiều khoang nhỏ ngăn cách với môi trường tự nhiên bằng màng bán thấm. Tiềm năng của phương pháp này được minh họa bằng sự phát hiện gần đây của Teixobactin, một loại kháng sinh mới có hoạt tính chống lại vi khuẩn Gram dương.  Kháng sinh này được phân lập từ một loài vi khuẩn mới, Eleftheria terrae - được phát triển và phân lập dựa trên nền tảng iChip, sàng lọc trong quá trình tìm hoạt tính kháng khuẩn chống lại Staphylococcus aureus.

b | Một phát triển quan trọng khác gần đây liên quan đến việc thu thập thông tin từ các mẫu môi trường bằng cách sử dụng các kỹ thuật như metagenomics để xác định và một phần đặc điểm của vi sinh vật hiện diện trong môi trường cụ thể trước khi nuôi cấy. Một cách tiếp cận dựa trên thông tin sơ bộ như vậy đã được sử dụng gần đây để thiết kế việc thu giữ các kháng thể dựa trên thông tin di truyền, dẫn đến việc nuôi cấy thành công các vi khuẩn chưa được nuôi cấy trước đây từ miệng người. Các loài vi sinh vật được chọn lọc từ hệ vi sinh vật miệng của con người để phân lập mục tiêu dựa trên dữ liệu trình tự bộ gen đồng thời các kháng nguyên đại diện cho các vùng protein ngoại bào đã chọn được thiết kế, tổng hợp và tiêm vào thỏ để sản xuất kháng thể. Sau đó, IgG được tinh chế từ huyết thanh thỏ và được đánh dấu huỳnh quang. Các mẫu vi sinh vật trong miệng được nhuộm bằng các kháng thể được đánh dấu huỳnh quang, sau đó là đo tế bào dòng chảy và phân loại tế bào để phân lập các loài vi khuẩn được nhắm mục tiêu. Quá trình này đã phát hiện ra ba loài Sacchari Bacterium được phân lập cùng với vật chủ Actinobacterium của chúng, cũng như vi khuẩn SR1 là thành viên của một nhóm ứng cử viên không có đại diện được nuôi cấy trước đó.

Nguồn: https://www.nature.com/articles/s41573-020-00114-z

Atanasov, A. G., Zotchev, S. B., Dirsch, V. M., & Supuran, C. T. (2021). Natural products in drug discovery: Advances and opportunities. Nature Reviews Drug Discovery, 20(3), 200-216.

Người dịch: Nguyễn Thị Thúy An

Người duyệt: Nguyễn Thị Thùy Trang