Thuốc từ... đại dương

Thiên nhiên cũng là một nhà máy sản xuất thuốc. Dược phẩm làm giảm cholesterol Lipitor là một chế phẩm gần gũi với men gạo đỏ. Một loài dừa cạn từ Madagascar tạo ra một hóa chất có thể điều trị bệnh bạch cầu. Bệnh sốt rét được điều trị bằng quinine có nguồn gốc từ một loài cây nhiệt đới.

Theo David Newman, phụ trách các nhãn hiệu sản phẩm tự nhiên của Viện ung thư quốc gia Mỹ (NCI), khoảng trên 60% các loại dược phẩm là sản phẩm tự nhiên hoặc mô phỏng thành phần tự nhiên. Trên đất liền, con người đã khám phá gần hết những nơi dễ dàng để khai thác các thành phần dược tính. Tuy nhiên môi trường thủy sinh vẫn còn bị bỏ ngỏ. Giờ đây, những tiến bộ công nghệ đã khiến việc khai thác dược liệu từ đại dương trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn. Các nhà khoa học đang tập trung vào những rặng san hô, các vết nứt dưới đáy biển với rất nhiều bí ẩn. Newman ước tính ít nhất có khoảng 30 nhóm nghiên cứu đã có kinh nghiệm trong việc tách chiết các thành phần hóa học từ các loài thủy sinh để điều trị ung thư, các bệnh thoái hóa tự nhiên như Alzheimer và Parkinson, các bệnh sốt rét, tiểu đường, trầm cảm, viêm khớp và nhiều bệnh nan y khác.

Năm ngoái, các nhà khoa học Israel đã xác định trong một loại bọt biển có chứa kháng sinh chống lại các bệnh nhiễm khuẩn nguy hiểm. Một nhóm nhà khoa học khác tuyên bố phát hiện một thành phần trong san hô Biển Đỏ có khả năng điều trị ung thư da. Trabectedin, dược chất hóa trị liệu được mô phỏng từ một thành phần được tìm thấy trong bạch tuộc, đã được FDA chấp nhận sử dụng. FDA cũng vừa chấp thuận dược phẩm cribullin mesylate được tổng hợp từ một mẫu thành phần có trong bọt biển, có thể điều trị ung thư vú. Khoảng 15 thành phần hóa học khác đang trải qua giai đoạn thử nghiệm lâm sàng, bao gồm thuốc giảm đau mạnh gấp 100 lần morphine, nhưng không gây nghiện.

Luesch đang nghiên cứu một số chất độc từ cyanobacteria để chữa ung thư, kể cả bệnh về phôi bào, tàn phá các tế bào thần kinh ở trẻ em. Từ tháng 7/2009, Luesch bắt đầu dự án dài bốn năm do NCI tài trợ, nhằm thử nghiệm largazole trên chuột, sau đó là cho những bệnh nhân ung thư.

Cyanobacteria là một giống tảo lam sống ở mọi đại dương và lục địa, cả nước mặn và nước ngọt. Có loài là nguyên nhân gây chứng ngứa cho các vận động viên bơi lội, có loài sinh sôi trong các hồ đầm, thải ra độc tố có thể gây chết người. Chúng tạo ra rất nhiều thành phần hóa học chưa được xác định hết.

Luesch đã nghiên cứu loại tảo này từ năm 1997, tại nhiều nơi trên thế giới như Hawaii, Florida, quần đảo Palauvà Guam. Năm 2009, ông đã phát hiện một quần thể cyanobacteria gọi là symploca, tiết ra chất độc tấn công khối u. Luesch đã hòa thành phần chiết xuất từ symploca vào những mẫu tế bào ung thư tụy, xương và vú, ông nhận thấy những tế bào này bị chết sau vài giờ. Ông tiếp tục đặt thành phần này vào những tế bào khỏe mạnh, chúng vẫn tồn tại bình thường. Luesch đặt tên cho thành phần mới là largazole, bắt nguồn từ loài tảo sống gần Key Largo.

Việc thử nghiệm trên chuột mới đây cho thấy largazole làm chậm sự phát triển của khối u được nhuộm màu. Luesch hy vọng sẽ hoàn thiện sản phẩm được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) chấp thuận trong 10 năm tới.

Việc khai thác thủy sinh có thể làm tăng số lượng thuốc chữa bệnh lên gấp 10 lần do đặc tính đa dạng sinh học của biển cả. Các đại dương chứa đựng số lượng không đếm xuể các loài cá, động vật dưới nước, thực vật, san hô và vi sinh.vật, gấp nhiều lần trên đất liền. Điều đó cho phép các nhà nghiên cứu khai thác không giới hạn các loại dược chất.

Trong phòng thí nghiệm của Luesch, cyanobacteria được ép khô, nghiền thành bột, trộn với dung môi và lắc đều trong 24 giờ. Cuối cùng Luesch thu được một thìa hóa chất lỏng chứa hàng trăm thành phần chưa được biết tới. Luesch dùng máy sắc ký để chia mẫu vật thành nhiều phần, chứa khoảng 20-30 thành phần khác nhau. Quá trình chọn lọc sẽ kết thúc khi có được một thành phần duy nhất có tác dụng chống ung thư. Sau đó Luesch xác định cấu trúc phân tử của thành phần này bằng máy quang phổ mạnh, nhờ đó ông có thể tái tạo lại bằng phương pháp tổng hợp nhân tạo. Quá trình tạo ra largazole mất khoảng hai tháng, những cấu trúc phức tạp hơn mất khoảng vài năm. Việc tổng hợp một thành phần bằng cách nhân tạo sẽ dễ dàng hơn việc chiết xuất từ tự nhiên. Newman đã từng chỉ thu được 30gr thành phẩm từ 1 tấn bọt biển.

Những chiếc máy quang phổ và sắc ký hiện đại, công nghệ lặn phát triển cùng những con tàu lặn tối tân sẽ giúp việc khai thác dược liệu từ đại dương dễ dàng và ít tốn kém hơn, hứa hẹn cho ra đời một thế hệ dược phẩm mới mang tính đột phá cho nền y học hiện đại.