Sau 100 năm trì trệ, việc chữa rắn cắn hứa hẹn có đột phá lớn

17 giờ trướcBài gốc

Bị rắn cắn là ám ảnh với y học

Vừa qua, trên tạp chí Nature, các nhà nghiên cứu báo cáo kết quả đầy hứa hẹn với một chiến lược khác có thể chứng minh là nhanh hơn, rẻ hơn và hiệu quả hơn—thuốc giải độc tổng hợp được tạo ra với sự trợ giúp của trí tuệ nhân tạo (AI).

Nhà nghiên cứu về nọc độc Kartik Sunagar tại Viện Khoa học Ấn Độ, người không tham gia vào công trình này, cho biết: "Tôi nghĩ đây là một cách tiếp cận tuyệt vời ... để thiết kế các phương pháp điều trị vết rắn cắn". Nọc độc là hỗn hợp các độc tố và cho đến nay, các biện pháp khắc phục bằng AI chỉ được thử nghiệm trên một tập hợp con của các độc tố. Nhưng các biện pháp chữa độc dựa trên AI hứa hẹn sẽ dễ sản xuất và lưu trữ hơn so với thuốc giải độc thông thường và có thể tạo ra giải pháp cho các độc tố mà hiện tại không có biện pháp đối phó nào.

Nghiên cứu mới đã sử dụng các protein nhỏ gọi là "chất kết dính" (binder), được thiết kế bởi chương trình AI RFdiffusion. Công trình AI do người đoạt giải Nobel David Baker và các đồng nghiệp tại Đại học Washington phát triển, tạo ra các cấu trúc protein mới phù hợp với các thông số kỹ thuật cụ thể và trong trường hợp này là liên kết với một loại độc tố nọc độc cụ thể.

Baker cho biết: “Đây thực sự là toàn bộ sự thay đổi từ việc để hệ thống miễn dịch của động vật thực hiện công việc sang việc có thể thực hiện nó một cách rất có chủ đích trên máy tính”. Ông và những người khác cho biết kích thước nhỏ của protein khiến chúng đơn giản hơn và ít tốn kém hơn để sản xuất so với các kháng thể thông thường và có thể mang lại những lợi thế khác, chẳng hạn như khả năng di chuyển qua các mô dễ dàng hơn để đến nơi cần thiết.

Dự án bắt đầu khi Timothy Jenkins, một nhà công nghệ sinh học y khoa tại Đại học Kỹ thuật Đan Mạch đọc một bài báo về các protein được thiết kế bằng RFdiffusion. Jenkins, người chuyên nghiên cứu các phương pháp điều trị vết rắn cắn, nhớ lại rằng mình đã “rất hoài nghi” về tỷ lệ liên kết protein ấn tượng được báo cáo, nhưng “không hoài nghi đến mức không muốn thử nghiệm” với nọc rắn. Vì vậy, ông đã gửi email cho Baker để hỏi những mối quan tâm.

Jenkins không biết rằng Susana Vázquez Torres khi nghiên cứu sinh do Baker hướng dẫn cũng đã hỏi ông về việc sử dụng chất kết dính chống lại độc tố nọc rắn. Lúc ấy, Baker đã nói với Vázquez Torres rằng điều đó "quá khó”. Còn sau này, khi nhận email từ Jenkins cộng với những công cụ mới trong tay, Baker đã sẵn sàng thử nghiệm. Điều đó khiến Vazquez Torres rất vui mừng còn Jenkins cho biết "Thật thú vị khi thấy sự thay đổi trong tư duy".

Lô chất kết dính đầu tiên mà Vázquez Torres đã thử nghiệm đã vô hiệu hóa hoàn toàn thứ gọi là độc tố ba ngón tay, một trong những họ độc tố gây chết người nhất, được sử dụng bởi rắn hổ mang và nhiều loài rắn chết người khác. Chất kết dính hoạt động tốt hơn kháng thể, bảo vệ tế bào và sau đó là chuột, cho dù được trộn với độc tố trước (một xét nghiệm tiêu chuẩn để tìm thuốc giải độc tiềm năng) hay được tiêm sau đó 15 phút (mô phỏng vết cắn thực sự), tất cả đều không có tác dụng phụ rõ ràng nào đối với động vật. Cô ấy nói rằng "Tất cả đều có tác dụng ngay lập tức".

Irene Khalek, một nhà khoa học tại Scripps Research, người cũng đang nghiên cứu phát triển các liệu pháp điều trị rắn cắn mới, cho biết tính ổn định nhiệt của chất kết dính là một lợi thế chính. Các loại thuốc giải độc hiện tại (và kháng thể nói chung) cần phải được giữ lạnh. Điều đó khiến chúng khó có thể có sẵn ở những nơi có nhiều người bị rắn cắn, mà nhiều nơi trong số đó ấm áp, xa xôi và không có tủ lạnh. Khalek cho biết chất kết dính có thể không cần tủ lạnh hoặc tủ đông và thậm chí có thể được bảo quản trong ống tiêm giống như EpiPen. Điều này sẽ cho phép điều trị nhanh hơn nhiều để cứu sống và giữ lại các chi.

Bà lưu ý rằng chất kết dính còn có thể rẻ hơn. Hiện tại, lượng thuốc giải độc cần thiết để điều trị một vết cắn có thể tốn hàng chục nghìn USD và mất nhiều tháng để sản xuất. Bà giải thích: "Bạn phải liên tục lấy nọc rắn và máu của động vật để có được một lượng nhỏ kháng thể hiệu quả". Jenkins cho biết sau khi được thiết kế, các loại thuốc giải độc mới chỉ mất vài tuần để sản xuất. Và vì chúng có thể được sản xuất hàng loạt bởi vi khuẩn hoặc nấm men, nên "giá của sản phẩm cuối cùng có thể được giữ ở mức rất thấp”.

Tất nhiên, việc trung hòa một thành phần của nọc độc có thể không đủ để ngăn ngừa nạn nhân khỏi cảnh tàn tật hoặc thậm chí tử vong. Thật vậy, khi các nhà nghiên cứu thử nghiệm chất kết dính (vốn vô hiệu hóa được độc tố ba ngón tay) với toàn bộ nọc độc từ các loài rắn hổ mang, tỷ lệ sống sót của tế bào đã giảm từ 100% xuống còn 70%–90%. Các loại thuốc này cũng không làm giảm kích thước tổn thương ở chuột được tiêm nọc độc của rắn hổ mang cổ đen (Naja nigricollis), một loài rắn khét tiếng gây tổn thương mô làm suy nhược. Vázquez Torres và Jenkins hiện đang suy nghĩ về các họ độc tố khác để nhắm mục tiêu tạo ra hỗn hợp chất kết dính để ngăn chặn những loài rắn nguy hiểm nhất.

Nhưng ngay cả khi chất kết dính có hiệu quả chống lại các độc tố khác tốt như chúng đã làm với độc tố ba ngón tay, vẫn còn nhiều rào cản cần vượt qua trước khi chúng có thể được thử nghiệm trên người. Và giống như bất kỳ loại thuốc mới tiềm năng nào, Sunagar nói thêm, tốt nhất là nên kiểm soát kỳ vọng cho đến khi có kết quả từ các thử nghiệm lâm sàng. Nhà nghiên cứu về nọc độc tại Viện Khoa học Ấn Độ khẳng định: "Bạn vẫn cần phải xem chúng hoạt động như thế nào ở người".

Anh Tú

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/sau-100-nam-tri-tre-viec-chua-ran-can-hua-hen-co-dot-pha-lon-228763.html