Trong căn phòng nhỏ của một tòa nhà thuộc Bảo tàng sa mạc Arizone-Sonora, Emma Califf nhấc tảng đá trong hộp nhựa lên, để lộ con bọ cạp dài gần 8 cm, đuôi cong lên. Đây là loài bọ cạp lớn nhất Bắc Mỹ.
Con vật này cùng bầy bọ cạp vỏ cây dài hàng cm trong hộp khác, hơn 20 con rắn đuôi chuông nhiều loài và chi trên hành lang được giữ tại căn phòng này nhằm mục đích duy nhất. Đó chính là chiết xuất nọc độc.
Lĩnh vực bỏ protein trong nọc độc phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây, mở ra nhiều cơ hội cho ngành dược phẩm và các khám phá thuốc mới. Khi các thành phần của độc tố tự nhiên được kiểm tra bằng công nghệ hiện đại, số lượng phân tử có triển vọng cũng tăng lên đáng kể.
New York Times dẫn lời giáo sư Leslie V. Boyer, Đại học Arizona: “Một thế kỷ trước, chúng tôi nghĩ rằng nọc độc có 3-4 thành phần. Nhưng giờ đây, một số loại có thể chứa tới hàng nghìn thành phần khác nhau và chúng ta có thể dùng nó để chữa bệnh, cứu người sắp chết”.
Nói cách khác, những chất độc từ tự nhiên đang giúp tạo ra một số thuốc tiềm năng và nhiều hơn thế nữa.
Một con bọ cạp lông khổng lồ tại Bảo tàng sa mạc Arizona-Sonora. Ảnh: Ash Ponders/The New York Times. |
Hàng loạt ứng cử viên sáng giá
Một trong những loại thuốc có nguồn gốc từ nọc độc hứa hẹn nhất là loại đến từ loài nhện phễu độc nhất lịch sử ở đảo Fraser, Australia. Chiết xuất từ nọc độc của nhện này giúp ngăn chặn quá trình tế bào chết dần sau cơn đau tim.
Sau cơn đau tim, lượng máu đưa đến cơ quan này giảm đột ngột, khiến môi trường tế bào thừa axit, giết chết những tế bào khỏe mạnh. Loại thuốc chiết xuất từ nọc độc nhện phễu là Hi1A sẽ được thử nghiệm lâm sàng trong năm tới. Ở cấp độ phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã chứng minh hiệu quả của Hi1A trên những tế bào trái tim người. Loại thuốc này do nhà nghiên cứu Nathan Palpant, Đại học Queensland ở Australia tìm ra.
Nếu chứng minh được hiệu quả trong thử nghiệm lâm sàng, Hi1A có thể được sử dụng khẩn cấp để ngăn tổn thương khi nạn nhân bị đau tim, cải thiện kết quả ghép tim.
Giáo sư Bryan Fry, chuyên gia về chất độc tại Đại học Queensland, người không tham gia vào nghiên cứu, đánh giá: “Đây có thể là loại thuốc điều trị đau tim mới, bất ngờ nhất là nó có nguồn gốc từ loài vật đáng sợ nhất ở Australia”.
"Thư viện" nọc độc trong tự nhiên rất khổng lồ. Hàng trăm nghìn loài bò sát, côn trùng, nhện, ốc sên, sứa cùng những sinh vật khác trở thành tâm điểm nghiên cứu về hóa học nọc độc.
Nọc độc được tạo ra từ hỗn hợp phức tạp của các chất độc, gồm nhiều protein với những đặc tính riêng biệt. Chúng thường rất nguy hiểm, gây chết người.
Theo tiến sĩ Leslie V. Boyer, người sáng lập Viện Hóa học, Dược lý và Ứng phó Khẩn cấp Nọc độc, Australia, nọc độc có ba cơ chế chính. Một là độc tố thần kinh tấn công vào hệ thần kinh, gây tê liệt. Thứ hai là hemotoxin nhắm vào máu, cuối cùng là độc tố mô cục bộ tấn công khu vực xung quanh vị trí tiếp xúc với chất độc.
Tiến sĩ Leslie V. Boyer, người sáng lập Viện Hóa chất Miễn dịch Nọc độc, Dược học và Ứng cứu Khẩn cấp, gọi Arizona là “trung tâm nọc độc” của Mỹ. Ảnh: Ash Ponders/The New York Times. |
Hiện nay, nhiều loại thuốc có nguồn gốc từ nọc độc được bán trên thị trường. Trong đó, captopril, loại thuốc đầu tiên, phổ biến từ những năm 1970, chiết xuất từ nọc độc của rắn jararaca Brazil, có tác dụng điều trị huyết áp cao. Nó đã thành công về mặt thương mại.
Một loại thuốc khác là exenatide, có nguồn gốc từ nọc độc của quái vật Gila, được kê đơn cho bệnh tiểu đường type II. Draculin là chất chống đông máu từ nọc độc của dơi ma cà rồng và được sử dụng để điều trị đột quỵ và đau tim.
Nọc độc của loài bọ cạp tử thần Israel từng được sử dụng trong thử nghiệm lâm sàng hợp chất phát hiện khối u ở vú, ruột.
Một số protein khác được đánh giá là ứng cử viên tiềm năng cho hàng loạt thuốc mới, nhưng chúng phải trải qua quá trình sản xuất, thử nghiệm lâu dài, mất tới nhiều năm và tiêu tốn hàng triệu USD.
Hồi tháng 3, các nhà nghiên cứu tại Đại học Utah, Mỹ, phát hiện nọc độc ốc sên chứa hợp chất giảm đau. Khi tiêm nọc độc của nó vào cá, luợng insulin giảm nhanh tới mức gần như bị tiêu diệt. Chính vì vậy, nó được đặt kỳ vọng sẽ trở thành nguyên liệu cho công thức chữa tiểu đường.
Trong khi đó, nọc độc của ong dường như cũng có tác dụng với hàng loạt bệnh lý và gần đây được phát hiện có thể tiêu diệt những tế bào ung thư vú.
Ở Brazil, các nhà nghiên cứu đã xem xét nọc độc của nhện lang thang Brazil nhằm tạo ra thuốc chữa rối loạn cương dương.
Nọc độc được tạo thành từ hỗn hợp phức tạp của các độc tố, rất nguy hiểm vì quá trình tiến hóa đã mài giũa khả năng gây chết người của chúng, như với loài rắn là 54 triệu năm. Ảnh: Ash Ponders/The New York Times. |
Lĩnh vực khoa học đầy bí ẩn
Nhiều nhà khoa học tin rằng ẩn chứa trong những nọc độc là bí mật quan trọng. Lần đầu tiên họ quan tâm tới tác dụng chữa bệnh, cứu người của nọc độc là vào thế kỷ XVII. Giữa thế kỷ XVIII, bác sĩ đa khoa người Italy Felice Fontana mở ra bước phát triển mới cho lĩnh vực này sau khi thực hiện nghiên cứu đầu tiên về thành phần có trong nọc độc của các loài vật hoang dã.
Trong y học, "lấy độc trị độc" từ lâu đã được nhiều lương y áp dụng. Kim nhúng nọc độc là hình thức châm cứu truyền thống. Liệu pháp ong đốt, trong đó đàn ong được đặt trên da, được sử dụng như một cách chữa bệnh tự nhiên. Nghệ sĩ nhạc rock Steve Ludwin tuyên bố thường xuyên tiêm nọc độc pha loãng vào cơ thể, cho rằng đây là liều thuốc bổ giúp xây dựng hệ thống miễn dịch và tăng cường năng lượng.
Nhu cầu về nọc độc ngày càng tăng. Theo bà Califf, các chuyên gia về nọc độc mất hàng tháng ròng rã ở sa mạc để săn lùng thêm bọ cạp vỏ cây. Họ chỉ có thể bắt chúng vào ban đêm vì chúng phát sáng trong bóng tối.
Tiến sĩ Boyer cho biết Arizona là “trung tâm nọc độc”, với nhiều sinh vật độc hơn bất kỳ bang nào khác tại Mỹ. Chính vì thế, nó rất thích hợp cho việc phát triển lĩnh vực nghiên cứu thuốc từ nọc độc.
Bộ sưu tập các vật thể có nọc độc của tiến sĩ Boyer tại nhà riêng ở Tucson. Ảnh: Ash Ponders/The New York Times. |
Nọc độc của bọ cạp được thu hoạch bằng cách kích xung điện cực nhỏ khiến chúng tiết ra chất lỏng màu hổ phách ở đuôi. Với rắn, người lấy nọc sẽ kê nanh lên thành ly rượu và xoa bóp nhẹ nhàng các tuyến nọc độc. Sau khi thu thập xong, những chất này sẽ được gửi đến các nhà nghiên cứu trên toàn cầu.
Tiến sĩ Fry chia sẻ khi tận dụng được nọc độc để cứu người hay điều chế thuốc, điều chúng ta luôn phải nhắc nhở mình đó chính là bảo tồn "thư viện" thiên nhiên, ngân hàng sinh học đầy phong phú này. "Chúng ta chỉ có thể tìm thấy những hợp chất thú vị như vậy từ các sinh vật chưa bị tuyệt chủng", vị chuyên gia nhấn mạnh.