Học điều trị bệnh suy tim từ trăn

TTCT - Trong y khoa, nhiều phát minh thường xuất phát từ những quan sát trên động vật. Việc quan sát sự chuyển hóa của con trăn có thể cho ra đời một loại thuốc mới điều trị bệnh suy tim.

Phóng to

Ảnh: T.T.D.

Trăn là một loài động vật rất đặc biệt. Chúng có thể sống và nhịn ăn suốt một năm trời mà không bị tổn hại gì đến sức khỏe. Nhưng một khi chúng ăn, bữa ăn lúc nào cũng “thịnh soạn”, với những con mồi có khi to lớn bằng chính chúng!

Cơ chế chuyển hóa insulin

Sau bữa ăn, tim và một số cơ phận khác của trăn tăng trưởng gấp đôi về kích thước. Tốc độ chuyển hóa insulin và chất béo cũng tăng. Nhưng sau vài ngày thì tất cả cơ phận trở lại bình thường. Câu hỏi các nhà khoa học đặt ra là đằng sau hiện tượng đó, cơ chế sinh học nào làm cho trái tim của trăn có thể thích ứng nhanh như thế. Hiểu được cơ chế này có thể là một chìa khóa dẫn đến điều trị bệnh tim cho người.

Một nghiên cứu mới công bố trên tập san Science vào tuần qua (*) cung cấp nhiều thông tin rất thú vị về câu hỏi trên. Hai phát hiện chính có thể tóm tắt từ công trình nghiên cứu có thể nói là hi hữu này: thứ nhất, trái tim của trăn phình ra là do tế bào giãn ra (thuật ngữ y khoa gọi là hypertrophy) chứ không phải chúng tạo ra tế bào mới; thứ hai, có ba chất béo tác động đến sự giãn nở tim, ruột, gan và thận.

Điều quan trọng là nếu tiêm ba chất béo này vào chuột thì tim chuột cũng phình ra và các chuyển hóa về insulin cũng giống như thấy trong trăn. Chưa ai biết trăn có bị bệnh tim hay không, nhưng những phát kiến này rất quan trọng trong việc đi tìm một liệu pháp điều trị bệnh suy tim cho con người.

Việc “lợi dụng” động vật để phát triển thuốc không phải là điều gì mới. Các công ty dược đã từng thí nghiệm và chế biến các hoạt chất từ rắn để bào chế thuốc từ rất lâu. Chẳng hạn như byetta (điều trị bệnh tiểu đường) là thuốc được bào chế từ một hormon trong nước miếng của tắc kè độc ở Nam Mỹ (gila monster). Trong tương lai, các nhà khoa học hi vọng sẽ bào chế thuốc từ trăn để điều trị bệnh suy tim, cao huyết áp, và có thể cả béo phì.

Ở người, chứng phình tim thường xảy ra ở hai dạng. Dạng thứ nhất là do các bệnh như cao huyết áp và bị đột quỵ, có thể dẫn đến tử vong. Dạng thứ hai là có lợi, xảy ra sau một buổi luyện tập thể dục hay thể thao. Các nhà nghiên cứu Mỹ cho biết họ thấy tim của trăn phình ra cũng giống như sự tăng trưởng tim ở con người sau khi tập thể thao. Do đó, vấn đề đặt ra là tìm hiểu thành tố nào trong tế bào ra “chỉ thị” cho sự giãn tim.

Chất béo giúp tế bào giãn nở

Để trả lời câu hỏi trên, các nhà nghiên cứu phải làm một thí nghiệm khá kỳ công. Họ phải tìm một con trăn, nhưng trăn thường lớn quá và khó có thể để vừa trong phòng thí nghiệm. Thay vào đó, họ tìm hai con trăn nhỏ hơn. Một con trăn bị bỏ đói, một con trăn được cho ăn những bữa ăn thịnh soạn.

Khi trăn được ăn và cơ phận giãn nở ra, các nhà nghiên cứu lấy máu, phân tích các hoạt chất trong máu rồi tiêm vào con trăn bị bỏ đói. Sau khi được tiêm, các cơ phận của trăn bị bỏ đói tăng trưởng như là được ăn! Thí nghiệm trên chuột cũng cho thấy một kết quả như thế. Eureka!

Nhưng câu hỏi kế tiếp là trong huyết tương của trăn có chất gì làm cho tim giãn nở? Đó là một bí mật cần phải “bật mí”. Các nhà nghiên cứu dùng đến công nghệ cao (như gas chromatography) để phân tích các protein, chất béo và các thành phần khác trong huyết tương của trăn khi đói và khi ăn. Kết quả cho thấy có ba loại chất béo làm cho các tế bào giãn nở ra: đó là myristic, palmitic và palmitoleic. Nếu chỉ tiêm một hoặc hai loại chất béo này thì không làm tim phình ra, nhưng nếu tiêm cả ba loại chất béo thì tim sẽ phình ra. Như vậy, rõ ràng đây là ba loại chất béo làm cho tế bào tim giãn nở ra. Eureka!

Bất cứ nghiên cứu nào, sau một khám phá mới là nhiều vấn đề khác được đặt ra. Công trình nghiên cứu trên trăn cũng mở ra nhiều câu hỏi cần phải giải đáp trong tương lai. Nguyên nhân nào dẫn đến hiện tượng các cơ phận giãn nở ra sau khi ăn? Ứng dụng những phát hiện này trên các tế bào bị chết như thế nào? Nếu tiêm ba chất béo đó vào người thì liều lượng an toàn là bao nhiêu và tác dụng có thể kéo dài bao lâu?...

Nhưng với những phát hiện cơ bản làm tiền đề thì những câu hỏi trên có thể giải đáp trong một tương lai không xa. Chúng ta có thể hi vọng rằng trong tương lai sẽ có một loại thuốc mới để điều trị bệnh suy tim.

Nghiên cứu từng bị từ chối

Đằng sau khám phá thú vị trên là một nhóm nhà khoa học làm việc miệt mài. GS Leslie Leinwand, người đứng đầu một nhóm nghiên cứu ở Đại học Colorado (Boulder), cho biết bà cảm thấy rất thú vị với đề nghị của nhà sinh học nổi tiếng Jared Diamond rằng nên nghiên cứu lối sống của động vật hoang dã, vì chúng có thể dạy cho chúng ta nhiều bài học quan trọng.

Công trình nghiên cứu trên trăn bắt đầu từ năm 2005, khi Cecilia A. Riquelme hoàn tất luận án tiến sĩ về sinh học phân tử ở Chile và đang tìm một chỗ để làm nghiên cứu hậu tiến sĩ. Riquelme được bổ nhiệm làm trong nhóm của Leinwand, nhưng công trình nghiên cứu trăn không được Viện Y tế (NIH) tài trợ vì họ không tin rằng nghiên cứu trên trăn có thể ứng dụng trên người.

Tuy nhiên, sau nhiều lần “gõ cửa” thì công trình nhận được tài trợ của Hội Tim mạch Mỹ (AHA) và một công ty tư nhân. Đến năm 2010, chồng của Riquelme được bổ nhiệm giáo sư của một trường đại học ở Chile và gia đình họ phải chuyển về quốc gia Nam Mỹ này.

Tất cả những thí nghiệm quan trọng thì tiến sĩ Riquelme đã làm xong lúc còn ở Boulder nên chỉ cần làm thêm thí nghiệm trên chuột ở Chile là có thể viết thành bài báo khoa học. Thế nhưng “mưu sự tại nhân thành sự tại thiên”, một trận động đất lớn đã làm chậm kế hoạch cả mấy tháng trời.

__________

(*) Riquelme CA, et al. Fatty Acids Identified in the Burmese Python Promote Beneficial Cardiac Growth. Science 28 October 2011: Vol. 334 no. 6055 pp. 528-531