Những vết cắn tử thần: Khi “chất độc” cứu người

• Hy vọng chữa đột quỵ từ nọc độc nhện
• Phương thuốc chữa ung thư từ nọc độc động vật
• Vaccine tổng hợp từ nọc độc nhện

Bên cạnh rắn, các nhà khoa học tin rằng vẫn còn nhiều nhóm động vật khác sở hữu chất độc “chết người nhưng tiềm năng”. Theo đó, nếu được sử dụng đúng cách và đúng liều lượng thì chất độc từ động vật không những vô hại mà còn có lợi, giúp tìm ra phương thức điều trị một loạt các bệnh hiểm nghèo hiện nay. 

Điều trị trúng đích

Ong là loài động vật kỳ lạ, với những vết đốt tiềm ẩn nọc độc gây chết người. Thế nhưng, thực tế cho thấy, những người nuôi ong thường không bị thấp khớp vì trong quá trình tiếp xúc với ong thường không thể tránh khỏi một vài lần bị đốt.

Điều này khiến giới khoa học hoài nghi về khả năng nọc độc của ong ẩn chứa những hợp chất có tác dụng ngăn ngừa bệnh tật. Một vài nghiên cứu mới đây gây ngạc nhiên khi chỉ ra rằng nọc ong chứa đến hơn 50% chất mellitine, đã được ứng dụng thử nghiệm chế tạo dược phẩm kháng viêm giảm đau mạnh gấp nhiều lần hydrocortison, dùng trong bệnh thấp khớp.

Nhờ kháng viêm, Melltine còn được dùng trong thẩm mỹ để hạn chế sẹo sau phẫu thuật chỉnh hình. Chưa hết, hợp chất melltine với khả năng “đâm trúng và nhiễm độc mục tiêu” còn trở thành nguyên liệu cho điều trị căn bệnh thế kỷ.

Nhóm chuyên gia đến từ Đại học Washington đã sử dụng phân tử nano vàng vận chuyển melltine để phá vỡ thành tế bào HIV mà không gây ảnh hưởng đến các tế bào khỏe mạnh xung quanh, mở ra cơ hội vận chuyển các phân tử thuốc tiêu diệt tế bào bệnh. Dù mới chỉ ở giai đoạn đầu, phát hiện này cũng hứa hẹn cơ hội sản xuất các loại thuốc hỗ trợ điều trị và ngăn ngừa lây truyền HIV.

Khả năng độc đáo của melltine cũng được tìm thấy trong nọc độc của loài tò vò Polybia paulista ở Brazil, khi chất này đang được thử nghiệm trong điều trị trúng đích ở các mẫu bệnh phẩm ung thư.

Theo công bố của Đại học Sao Paolo, melltine có khả năng thâm nhập qua các phần tử protein xây nên thành tế bào ung thư, tạo nên nhiều lỗ hổng khiến các dưỡng chất nuôi tế bào bệnh thoát ra ngoài. Cơ chế nhận diện độc đáo tiêu diệt tế bào ung thư trong khi vẫn bảo tồn các tế bào cơ khỏe mạnh càng phát huy tác dụng mạnh nếu được kết hợp với các phần tử thuốc thích hợp. Thử nghiệm ban đầu cho thấy chất này có tác dụng thu nhỏ khối u ở những con chuột bị ung thư vú và ung thư da.

Nọc độc của chân khớp

Những ứng viên chân khớp đang nhận được sự chú ý từ giới nghiên cứu, với vết chích chết người nhưng nọc độc lại chứa đựng nguồn nguyên liệu sản xuất dược phẩm quý giá. Loài rết đầu vàng thường sinh sống ở châu Á và Hawaii, được mệnh danh là “độc thủ” đáng sợ trong tự nhiên, có thể kết liễu những con mồi lớn hơn kích cỡ của bản thân tới 15 lần chỉ trong vòng 30 giây.

Nọc độc của sinh vật này chứa một loại hợp chất mà giới khoa học gọi là SSM, có khả năng ngăn chặn quá trình trao đổi kali trong tế bào, khiến bộ não không thể điều khiển hoạt động của tim và hệ hô hấp, dẫn đến cái chết ngay tức thì.

Quá trình phân lập SSM trong phòng thí nghiệm đang mở ra cơ hội thử nghiệm một số loại thuốc giải độc cơ thể cho con người, với thành công bước đầu mang tên retigabine nhằm tái kích hoạt cơ chế trao đổi kali ở bệnh nhân bị rết cắn.

SSM còn mang nhiều loại peptide (một chuỗi các acid amin) có thể được tích hợp với nhiều hợp chất tạo nên thuốc giảm đau hiệu quả hơn so với morphine, hoàn toàn không có tác dụng phụ và gây nghiện, đồng thời đem lại tia hi vọng hỗ trợ giảm chứng động kinh ở các bệnh nhân bại não.

Trong khi đó, nọc độc của bọ cạp tử thần sa mạc được nhiều ý kiến khẳng định có tác dụng tích cực đối với các rối loạn thần kinh, cùng một số loại ung thư.

Độc chất Chlorotoxin ở loài sinh vật này được giới khoa học sử dụng để nhận diện tế bào bệnh, cho phép xác định phạm vi xâm lấn của tế bào bệnh với các tế bào khỏe mạnh. Chlorotoxin bám rất chắc vào thành tế bào mục tiêu, mang theo các phân tử phát sáng, giúp loại bỏ hoàn toàn vùng bị bệnh trong phẫu thuật.

Đây được coi là đột phá để chẩn đoán bệnh ung thư và tiến hành đưa thuốc vào cơ thể để xử lý các khối u, đã được thử nghiệm thành công trên động vật và bắt đầu nghiên cứu trên người từ đầu năm 2020.

Ứng viên tiềm năng thứ ba của nhóm chân khớp chính là nhện, khi chất độc neurotoxin của nhện Latrodectus ở Chile trở thành nguồn cảm hứng để bào chế hoạt chất Gs.Mtx-4 giúp điều hòa nhịp tim của những con vật thử nghiệm, hướng đến chế tạo một loại thuốc chữa rung tim.

Thú vị hơn, một số loài trên đảo Fraser (Úc) chứa nhóm protein có thể giúp bảo vệ não khỏi bị tổn thương sau cơn đột quỵ. Trong các thí nghiệm, protein ký hiệu HA1 chặn các kênh ion acid cảm trong não - động lực chính của tổn thương não sau đột quỵ, đồng thời bảo vệ cho vùng não bị ảnh hưởng nhiều nhất khi thiếu oxygen. Đây là tín hiệu tuyệt vời trong điều trị đột quỵ, giảm thiểu những ảnh hưởng tổn thương của não sau một cơn đột quỵ 

Nỗi sợ từ biển

Không chỉ ở trên cạn, nhiều sinh vật dưới nước cũng sở hữu độc chất đầy tiềm năng ứng dụng trong y học. Nổi tiếng với chất tetrodotoxin chết người phá vỡ hệ thần kinh và gây tê liệt cơ quan hô hấp và nhịp tim, cá nóc đã cho giới nghiên cứu một ý tưởng bào chế hoạt chất giảm đau hiệu quả gấp 3.000 lần so với morphine từ chính nọc độc của nó, tuyệt đối an toàn trong hóa trị liệu các cơn đau mạn tính.

Tương tự, ốc cối, sinh sống ở vùng nước ấm thuộc Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương, tiết ra chất độc khiến con mồi tê liệt, và sau đó xơi tái sinh vật đáng thương. Hiện nay đã xuất hiện thuốc ziconotide, tác dụng giảm đau mạnh như morphine, được coi như bản sao hoàn hảo của một loại peptide từ nọc độc của ốc cối.

Bên cạnh đó, tính hiệu quả của peptide ốc cối đang được thử nghiệm với hoạt động các thụ thể trên não người trong điều trị chứng Alzheimer, bệnh Parkingson và tâm thần phân liệt.

Đáng chú ý, nọc độc của ốc cối không chặn hệ dẫn truyền kali liên tế bào giống như chất SSM, mà tuân theo một cơ chế chưa từng được biết đến là tác động lên ngoại biên của đường ống dẫn.

Từ đây, giới khoa học tin rằng, những loại thuốc được bào chế từ peptide ốc cối có thể khắc phục được một số tác dụng phụ của các loại thuốc chặn đường dẫn kali, như các loại thuốc tim mạch và cao huyết áp, và cho phép bào chế các loại thuốc tốt hơn.

Nọc độc của hải quỳ biển vùng Caribbean, đặc biệt là Metridium senile và Urticina eques, trở thành nỗi khiếp sợ của các sinh vật biển, nhưng gây ngạc nhiên khi chứa Ms9a-1 và Ueq 12-1. Hai loại protein này ức chế thụ thể TRPA1 chịu trách nhiệm sự phát triển của phản ứng viêm.

Các hợp chất được tổng hợp từ peptide trong chất độc này, gọi là dalazatide, đang trải qua giai đoạn thử nghiệm thứ hai. Thay vì tác động lên toàn bộ hệ miễn dịch như các loại thuốc hiện nay, dalazatide chỉ chặn đứng các hệ dẫn truyền phân tử của những tế bào miễn dịch bị bất hoạt, từ đó có tác dụng điều trị đúng chỗ trong các bệnh tự miễn như đa xơ cứng, vảy nến hay lupus mà hoàn toàn không gây nghiện.

Chuyện của giới y khoa!

Số lượng các loài động vật có độc vô cùng phổ biến, chiếm đến 15% đa dạng sinh học của Trái Đất. Như giới chuyên gia nhận định, độc chất trải qua quá trình tiến hóa đã dần trở thành nguồn nguyên liệu vô tận cho nghiên cứu y dược nhờ khả năng nhắm trúng mục tiêu (các tế bào) và gây tê liệt trong thời gian ngắn.

Sự phát triển đột phá của khoa học công nghệ đã giúp phân tích kỹ càng hơn những đổi thay đã diễn ra qua nhiều thế hệ của các loài sinh vật, từ đó có cái nhìn sâu hơn về nọc độc nhằm hướng tới bào chế các hợp chất mới hữu ích trong phát triển thuốc.

Nhiều nhà khoa học đã kết hợp các độc chất khác nhau, tạo nên các ngân hàng độc dược phục vụ cho công tác nghiên cứu và sàng lọc dược chất, để cuối cùng tìm thấy loại hoạt chất có tác dụng tối ưu nhất.

Tất nhiên, việc sản xuất dược phẩm từ nọc độc vẫn còn nhiều thách thức. Trước hết, việc thu độc chất phải được tiến hành bởi những người có chuyên môn, chứ không thể do người bình thường thực hiện tại nhà, với những con nhện hay bọ cạp tìm thấy ngoài tự nhiên. Sau khi thu nọc độc thành công, cần phải phân tích chính xác ở mức độ phân tử để tách chiết được hoạt chất an toàn trong bối cảnh nhiều loài động vật độc có kích thước nhỏ, còn nọc độc lại quá phức tạp.

Hiện nay, Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ (FDA) mới phê duyệt 6 loại thuốc có nguồn gốc từ nọc độc, trong khi hơn 20 loại khác đang trong quá trình thử nghiệm trên động vật. Hi vọng trong tương lai, con số khiêm tốn này sẽ tăng lên khi giới khoa học tiếp tục giải mã các loại độc chất mới và khai thác thành công tính đặc hiệu cao của chúng...