1. PHAGE HAY THỰC KHUẨN THỂ MỘT LOẠI VIRUS ĐẶC BIỆT
Tác giả : BS. VŨ HƯỚNG VĂN
Có một loại virus chỉ chuyên tấn công vi khuẩn, nó sống ký sinh vào cơ thể
vi khuẩn và cuối cùng làm tan rã vi khuẩn. Đó là phage, mà nhiều người đã
quen nghe biết cái tên thực khuẩn thể. Loại virus rất độc đáo này không gây hại
cho người.
VÀI NÉT LỊCH SỬ
Thực khuẩn thể (phage) là một thể “ăn” vi khuẩn, hay nói cho đúng: là virus của vi
khuẩn, nó có thể gây bệnh và tiêu diệt vi khuẩn. Thực khuẩn thể không phải là phát
hiện mới. Nó đã được biết đến từ lâu do Twort phát hiện đầu tiên và 2 năm sau
(1917) được d’He’relle nghiên cứu kỹ. Từ nhiều công trình nghiên cứu và thực
nghiệm d’He’relle nhận xét: nguyên nhân của hiện tượng thực khuẩn thể là một
loại vi sinh vật rất nhỏ, có khả năng gây bệnh cho vi khuẩn với triệu chứng chính là
dung giải. Sau đó, càng ngày càng tìm ra nhiều loại thực khuẩn thể khác nhau
tương ứng với từng loại vi khuẩn như: phẩy khuẩn tả, thực khuẩn thương hàn, dịch
hạch, các tụ cầu khuẩn, liên cầu, Brucella, Mycobacteria. Về bản chất đó là sự tan
vỡ của tế bào vi khuẩn, do tác dụng của một loại thực khuẩn thể tương ứng. Thí dụ
trong môi trường lỏng đã có vi khuẩn phát triển, nếu người ta cho vào đấy thực
khuẩn thể tương ứng, thì môi trường trước kia đục ngầu vì có vi khuẩn sẽ trở thành
trong suốt sau vài giờ. Trên bề mặt môi trường thạch đặc vừa mới cấy vi khuẩn,
người ta rỏ một giọt thực khuẩn thể tương ứng vào một điểm, thì sau một thời gian
để ở tủ ấm 370C, chỗ đã rỏ giọt thực khuẩn thể sẽ trơ thạch ra, còn ở bề mặt còn lại
vi khuẩn mọc kín hết.
Nhà văn Sinclair Lewis là người đầu tiên đã nói về liệu pháp thực khuẩn thể chữa
bệnh nhiễm trùng, trong cuốn tiểu thuyết mang tên Arrowsmith xuất bản vào năm
1925 của ông. Các nước Đông Âu và Liên Xô cũ, trong nhiều thập kỷ đã ứng dụng
liệu pháp thực khuẩn thể vào điều trị có hiệu quả cao, nhưng chỉ được ít người biết
đến. Đặc biệt là sự xuất hiện của nhiều loại thuốc kháng sinh với những thắng lợi
rực rỡ của nó, được coi là sử dụng đơn giản và hiệu quả, thực khuẩn thể hầu như đã
bị mọi người lãng quên.
CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA THỰC KHUẨN THỂ
Hiện tượng thực khuẩn thể nói chung rất đặc hiệu, giống như chìa nào chỉ mở được
ổ khóa ấy - một chuẩn vi khuẩn chỉ bị một thực khuẩn thể tương ứng làm tan vỡ mà
thôi. Cấu tạo hóa học chủ yếu của thực khuẩn thể là AND và protein. Nó có cấu tạo
kháng nguyên đặc hiệu và riêng cho từng loại một. Thực khuẩn thể chỉ có thể nhân
lên khi ký sinh vào các tế bào vi khuẩn... Trước tiên thực khuẩn thể bám vào các tế

2. bào vi khuẩn bằng bề mặt ở cuối đuôi, màng vi khuẩn sẽ bị thủy phân và AND
chứa trong đầu thực khuẩn thể được bơm vào trong tế bào vi khuẩn. Việc tổng hợp
AND, ARN và protein của vi khuẩn bị đình chỉ ngay tức khắc, nhưng việc tổng hợp
AND và protein và thực khuẩn thể bắt đầu. Các thí nghiệm về hóa học sinh vật đã
cho thấy rằng các khả năng tổng hợp của tế bào vi khuẩn vẫn được giữ nguyên vẹn
ở mức độ động viên năng lượng, nhưng việc kiểm soát cái gì sẽ được tổng hợp ra
bây giờ dưới quyền hướng dẫn bởi AND của thực khuẩn thể, dẫn tới sự nhân lên
của các thành phần đơn vị dưới thực khuẩn thể, rồi cuối cùng chúng tự sắp xếp lại
thành những hạt thực khuẩn thể hoàn chỉnh và phá vỡ vi khuẩn chứa nó. Các thực
khuẩn thể vừa được giải phóng lại tìm đến ký sinh vào tế bào vi khuẩn khác và lại
tiếp tục xảy ra một loạt các quá trình như nói trên, vi khuẩn mới lại bị hủy diệt.
SỰ PHỤC HƯNG CỦA MỘT LIỆU PHÁP CỔ ĐIỂN
Trong nhiều năm qua, việc lạm dụng thuốc kháng sinh đã làm xuất hiện ngày càng
nhiều các loại vi khuẩn nhờn thuốc, nhiều trường hợp điều trị kém hiệu quả. Liệu
pháp thực khuẩn thể có khả năng khắc phục được vấn đề đó. Với cơ chế hoạt động
như đã nói trên, vi khuẩn không thể chống được thực khuẩn thể. Có thể dẫn chứng
một số trường hợp:
Alffred Gertler 45 tuổi, nhạc sĩ nhạc jazz bị tai nạn vỡ mắt cá chân (1997) và nhiễm
trùng nghiêm trọng. Các loại thuốc kháng sinh dùng điều trị cho ông ta đều không
hiệu quả, có nguy cơ phải cưa chân. Chỉ còn một giải pháp cuối cùng - dùng thực
khuẩn thể. Gertler đã tới Grudia và được các nhà khoa học của viện nghiên cứu
Eliava ứng dụng thực khuẩn thể vào điều trị. Chỉ sau 3 ngày dùng loại virus đặc
biệt này vết nhiễm trùng của Gertler đã khỏi hẳn.
Hai nhà khoa học Mỹ Carl Merril và Shankar Adhya làm việc ở Viện quốc gia về
sức khỏe Hoa Kỳ tại Washington đã gây nhiễm trùng thử nghiệm cho những con
chuột bằng vi khuẩn E.Coli và Salmonella đã kháng lại thuốc kháng sinh, rồi chọn
các loại thực khuẩn thể đặc hiệu với những vi khuẩn này để tiêm vào cho chúng.
Điều kỳ lạ đã xảy ra: những con chuột được tiêm thực khuẩn thể đều sống sót,
trong khi đó lô chuột đối chứng chỉ điều trị bằng kháng sinh thì chết hết.
Năm 2003 do ngẫu nhiên đã khiến nhà khoa học Mỹ tìm ra một loại virus đặc biệt
và đặt tên là CEV1 - đó chính là một loại thực khuẩn thể. Để tìm ra virus này các
nhà khoa học đã cho cừu nhiễm E.Coli và điều ngạc nhiên là khi chưa sử dụng
kháng sinh, loại vi khuẩn coli này đã bị diệt hết. Nhiều lần thử nghiệm khác vẫn
vậy. Qua nghiên cứu, các nhà khoa học phát hiện ra cừu sống sót là do có một loại
thực khuẩn thể đã tiêu diệt vi khuẩn E.Coli.

3. Khác với các loại thuốc kháng sinh, liệu pháp thực khuẩn thể là thuốc duy nhất tự
sinh sôi nhiều lên ngay tại chính nơi bị viêm nhiễm khiến cho việc điều trị càng
được tăng cường mạnh mẽ có hiệu quả cao. Như đã biết, mỗi loại thực khuẩn thể
chỉ nhằm tấn công vào một loại hoặc một nhóm vi khuẩn nhất định, nên chúng rất
an toàn với cơ thể con người. Theo các nhà nghiên cứu, cho đến nay vẫn chưa phát
hiện trường hợp phản ứng phụ có hại nào trong số những bệnh nhân được điều trị
bằng thực khuẩn thể.
Hiện nay có nhiều hãng công nghệ sinh học trên thế giới đang ra sức chạy đua để
sớm đưa ra thị trường những loại chế phẩm sử dụng thực khuẩn thể. Nhiều công ty
dược phẩm của Mỹ, Ấn Độ... đang nghiên cứu thực khuẩn thể để điều trị nhiều căn
bệnh vi khuẩn như: lao, vi khuẩn gây nhiễm độc thức ăn, cùng những vũ khí sinh
học trong đó có bệnh than... Các công ty Exponential, Biotherapies và Intralytix
đang thực nghiệm một số chế phẩm thực khuẩn thể điều trị viêm nhiễm cho những
bệnh nhân AIDS và ung thư. Hãng Page Therapeutics đang cho dùng thực nghiệm
loại thuốc rỏ mắt mang thực khuẩn thể để điều trị bệnh đau mắt nặng do tụ cầu
khuẩn vàng, có hãng thì lại chế ra một loại băng tẩm thực khuẩn thể để điều trị
những vết nhiễm trùng nặng ngoài da...
Không chỉ dừng lại ở việc chữa bệnh, những chế phẩm mang thực khuẩn thể còn có
thể được sử dụng trong lĩnh vực bảo quản thực phẩm hoặc thả vào các nguồn nước
để diệt các vi khuẩn gây bệnh tương ứng. Do tính đặc hiệu cao của thực khuẩn thể,
cho nên có thể dùng nó để định loại các vi khuẩn gây bệnh, hoặc cho phép phân
loại rất chi tiết và do đó giúp cho dịch tễ hoặc trong việc tìm các ổ chứa và người
lành đào thải vi khuẩn. Sự phục hưng của thực khuẩn thể đang mở ra rất nhiều tiềm
năng và triển vọng.
Zebrafish used to visualize blood stem cell
generation
Understanding how blood cells are formed is not only important for developing
treatments against numerous diseases, but also teaches us more about the fascinating process of
turning stem cells into their specialized descendants. Recent work suggests that the initial stem
cell that produces all of our blood’s formed elements (cells) comes in two flavors. But how do
these initial stem cells arise?

4. Two new studies in the journal Nature have leveraged the unique powers of the zebrafish as a
model vertebrate to provide answers to this question. George Streisinger of the University of
Oregon first developed this cute little pet store fish as a tool to study vertebrate development and
gene function in the 1970s. It has since become a prominent player in many areas of biomedical
research, and is my model of choice for studying lens development, evolution and cataract. Its
use of external fertilization and a see-through egg makes it ideal for visualizing the early stages
of development. And with basic molecular techniques you can make specific cell types light up
with green fluorescent protein (GFP). This basic approach has now been used to provide further
evidence that the initial source of blood stem cells is the lining of the aorta, the largest blood
vessel leaving the heart.
Previous studies in mice suggested that hematopoietic stem cells (HSCs: which will become all
types of blood cells) arise from the endothelial cells lining the ventral surface of the aorta. David
Travers’ group at UCSD labelled aortic endothelial cells with GFP and used confocal microscopy
to show them moving from the endothelium into the bloodstream (Movie 1). But unlike a
proposed mechanism for mammals, these zebrafish HSCs do not enter the arterial bloodstream,
but instead move into a neighboring vein. While this detail differs between zebrafish and
mammals, Travers’ work shows that similar molecular signaling coordinates the production of
the HSCs in both taxa. And in a very cool experiment, they used flow cytometry to isolate these
new putative HSCs from zebrafish embryos and confirmed that they indeed became blood stem
cells.
Movie 1. Live imaging of green HSCs leaving the aortic endothelium.
In the second Nature paper, Kissa and Herbomel from the Pasteur Institute in Paris used confocal
microscopy to detail how new HSCs can be removed from the lining of the aorta without
damaging the integrity of this tube. They document that the differentiating HSCs fold over like a
burrito, bringing together the neighboring endothelial cells and joining them together before
leaving the tube (Figure 1). This study also confirms that zebrafish HSCs enter the bloodstream
through the neighboring vein, not the aorta, and that the process shares similar signaling to
mammals. When the authors used synthetic RNA molecules called morpholinos to stop the
expression of a known mammalian signaling molecule called Runx1, the movement of HSCs
from the aortic lining was highly reduced.
Figure 1. Detachment of HSCs (labeled in green) from the endothelial lining of the zebrafish
dorsal aorta. The arrowhead in panel F shows folding in the HSC pulling together two
neighboring endothelial cells before it leaves the aorta.

5. So what do these papers add to our understanding of HSC generation? While the source of these
cells was already thought to be the endothelial lining of the aorta, these new studies provide the
first live visualization and physical description of this process. And while the physical details of
the process differ between zebrafish and mammals, the molecular signaling seems to be the same,
suggesting that the zebrafish can be a valuable model for further detailing the generation of HSCs
and their development into blood stem cells. These studies are just one new example of the
zebrafish’s growing influence in biomedical studies.
Bertrand, J., Chi, N., Santoso, B., Teng, S., Stainier, D., & Traver, D. (2010). Haematopoietic
stem cells derive directly from aortic endothelium during development Nature, 464 (7285),
108-111 DOI: 10.1038/nature08738
Kissa, K., & Herbomel, P. (2010). Blood stem cells emerge from aortic endothelium by a novel
type of cell transition Nature, 464 (7285), 112-115 DOI: 10.1038/nature08761
ShareThis
March 16th, 2010 | Tags: development, physiology | Category: Research
4 comments to Zebrafish used to visualize blood stem cell generation
• Joe Zacharias
March 26th, 2010 at 9:23 am
I Love your Blog
• Mason Posner
March 26th, 2010 at 7:30 pm
Thanks for the nice comment. I hope you come back to read more.
• Peng Xu
May 6th, 2010 at 2:49 pm
It is a really nice movie. I am curious how you did it.
I work on flies. Now, we want to use zebrafish to test the gene in blood or blood vessel. I

6. totally have no idea. I am wondering if I can have your email address or request some
zebrafish. Thank you for sharing your research!
• Stem Cell Clinic
May 8th, 2010 at 1:47 pm
What is interesting is that we have already treated a number of patients with heart failure
and other vascular diseases such as critical limb ischimia with great success using adult
stem cells. The source of the cells is the patients own fat or bone marrow or in some cases
blood from the umbilical cord left over after a baby is born. None of these have any
ethical issues and the stem cells havested are able to repair blood vessels and the heart
itself in real people. This has been verified not only by improvements in symptoms, but,
also objective lab tests such as the ejection fraction which falls so low before heart failure
becomes fatal.
Dr. Barbara Pearson