Rapamycin và những ngã rẽ bất ngờ
Sinh ra từ vi khuẩn
Rapamycin là một thuốc được phát hiện ra từ rất lâu. Nhưng cuộc sống và sứ mệnh phụng sự trong y học của nó có vẻ đầy thăng trầm và cơ cực. Ngày 17/5/1975, nó được công bố cho toàn bộ thế giới biết về sự hiện diện của mình.
Vốn được sinh ra từ một loại vi khuẩn có tên là Streptomyces hygroscopicus nhưng nó lại ít được người ta gọi tới với họ hàng loài vi khuẩn này. Cái tên thường được nhắc đến nhiều nhất là rapamycin. Rapamycin là một tên ghép lấy từ địa danh dãy núi vùng Rapa Nui, nơi có rất nhiều thung lũng và bùn lầy. Người ta phát hiện ra một khám phá thú vị rằng xung quanh những vũng bùn lầy, nước đọng không thấy có các loại nấm mốc. Điều gì làm nên sự khác biệt mang tính phi lý này?
Nhằm tìm ra lời giải đáp, người ta đã lấy một ít nước bùn ở đây, phết lên những đĩa thạch trắng rồi đem về nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Sau khoảng 7-10 ngày, trên những đĩa này mọc lên từng đám “khuẩn lạc”, những quần thể vi khuẩn tươi tốt. Sự phát hiện ra đặc tính y học đầu tiên chính là nhờ vào sự thí nghiệm với nấm và vi sinh vật khác.
Tiền thân trị nấm...
Sau khi phát hiện ra rằng nước bùn ở vùng Rapa Nui có một đặc tính là ức chế nấm mốc, nó có chứa một lượng lớn vi khuẩn. Nhưng lúc đó, người ta cũng chưa biết được rằng liệu những vi khuẩn này có giúp ích được gì cho việc bảo vệ sức khỏe con người.
Những cuộc thí nghiệm đầu tiên được tiến hành tại Viện Nghiên cứu Montreal (Canada). Các nhà khoa học ở đây đã để chung đám vi khuẩn “lạ” này với một loạt các vi sinh vật gây bệnh nấm da. Điều mà những nhà khoa học phát hiện được đó là các vi khuẩn được cấy thêm vào hoàn toàn không hề bị ảnh hưởng gì, bằng chứng là chúng còn cộng sinh và phát triển mạnh mẽ. Nhưng một kết quả hoàn toàn trái ngược ở các đĩa chứa nấm. Các loại nấm da được cấy ghép vào thì không thể sinh sống nổi, chúng kém phát triển và dần bị thu hẹp diện tích. Sự khám phá này là mở đầu cho một chương mới của rapamycin, một thuốc trị nấm tiềm năng.
Sự thành công trong đặc tính kháng nấm khiến nó nhanh chóng được sử dụng như một thuốc chống nấm hữu hiệu. Song sự huy hoàng chưa đến được bao lâu thì nó đã bị bỏ rơi và xếp vào một góc vì đặc tính ức chế miễn dịch tai hại của nó. Sự ức chế miễn dịch đặc biệt là đáng ngại khi với những cá thể phải sử dụng liều cao và kéo dài. Thế là nó nhanh chóng bị lãng quên cho đến khi nghành ghép tạng phát triển.
... Lại tốt trong ghép tạng
Sau lần bị bỏ rơi đầu tiên với lĩnh vực trị nấm, rapamycin bước sang lĩnh vực ghép tạng. Vấn đề nan giải nhất trong ghép tạng không phải là kỹ thuật khâu nối hay là kỹ thuật mổ, mà là vấn đề duy trì và bảo vệ thành công sau ghép. Bởi lẽ cơ thể luôn có một phản ứng sinh học là đào thải toàn bộ những gì không phải của nó ra ngoài. Đặc tính này được gọi là đặc tính miễn dịch. Tất cả những tạng được ghép chính là những “vật thể không phải của nó” và sẽ bị đào bỏ ra ngoài.
Cơ chế và chìa khoá cơ bản của thải ghép chính là các tế bào lympho. Bởi chính các tế bào này là thủ phạm của thải ghép, nên nếu như chúng ta can thiệp y học mà làm kìm hãm những tế bào này thì kể như chúng ta thành công.
Và thế là rapamycin được để mắt. Chính nhờ vào đặc tính là có khả năng ức chế hoạt hoá IL 2, một chất hoá học trung gian của phản ứng miễn dịch, nên rapamycin có thể ngăn ngừa sự hoạt hoá tế bào lympho theo con đường IL 2. Kết quả cuối cùng của chuỗi hoạt động của rapamycin là làm ngừng hãm sự hoạt động của lympho B và lympho T, làm cho tạng được ghép trụ được trong cơ thể. Điều đáng nói là thuốc này lại rất có tác dụng trong ức chế thải ghép ở những bệnh nhân ghép thận vì nó có hai ưu điểm: vừa không làm thải ghép lại vừa không làm suy thận. Năm 1999, Cục quản lý Dược của Mỹ chính thức ghi danh nó vào danh mục thuốc chống thải ghép sau phẫu thuật.
Và giờ là một cánh cửa bí hiểm
Nếu như chỉ có thế thì rapamycin có lẽ cũng ít được chú ý đến như ngày nay. Nó được lưu tâm đến là bởi vì nó có khả năng hay ít ra là có một tác dụng nào đó có liên quan tới việc làm nghịch đảo lại sự biến đổi sinh học. Một quy luật sinh học thông thường là sinh ra và chết đi, trẻ rồi già, trưởng thành rồi lão hoá. Nhưng với những gì mà người ta đang thấy thì có vẻ như có một cái gì đó đang không như thế với rapamycin.
Đầu tiên, người ta thử nghiệm với những con chuột già 20 tháng tuổi. Đám chuột này hàng ngày được cho uống rapamycin. Thật kỳ lạ là những con chuột này lại sống lâu hơn những con chuột “già” khác và hoạt động nhanh nhẹn hơn.
Tiếp sau đó, rapamycin đã được các nhà khoa học về di truyền học tại Maryland đã thử điều trị với một cậu bé bị bệnh già hoá sớm. Bệnh này làm cho một cậu bé 12 tuổi mà trông như một ông già. Mới có tí tuổi đầu nhưng da thì nhăn nheo, sự sinh trưởng thì chậm lại và nếu không điều trị thì sẽ bị tử vong. Nhưng thực là may, thuốc đã có tác dụng. Nó đã làm thay đổi tình hình và làm cho cậu bé nhanh nhẹn và mỡ màng trở lại. Chính thuốc đã có tác dụng làm vô hiệu hoá những protein già hoá ở tế bào. Song cơ chế cụ thể thì người ta vẫn chưa tìm ra.
Cho đến nay người ta vẫn chưa hiểu sự già hoá có cơ chế thế nào. Nhưng có lẽ, trong một tương lai không xa nữa, người ta có thể tìm ra sự thật nếu như những bí mật của thuốc rapamycin tiếp tục được nghiên cứu thành công.
