Huyết thanh kháng nọc 'chấp' mọi loại rắn

Trên thế giới, có hơn 3.500 loài rắn, trong đó khoảng 600 loài rắn độc. Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO) thống kê, mỗi năm có khoảng 5,4 triệu người bị rắn cắn, khoảng 81.000 đến 138.000 người tử vong, số ca cắt cụt chi và các thương tật vĩnh viễn khác do rắn cắn hằng năm cao gấp ba lần, xảy ra nhiều ở châu Phi, châu Á và châu Mỹ Latin. 

Rắn cắn là vấn đề sức khỏe cộng đồng nhưng thường bị bỏ quên ở nhiều quốc gia. Ngoài ra, thuốc kháng độc rắn vẫn được sản xuất dựa vào phương pháp miễn dịch có từ thế kỷ 19.

Rắn nào thuốc giải nấy

Nọc độc rắn là một hỗn hợp từ 20 đến hơn 100 thành phần, thay đổi giữa các loài và thậm chí trong cùng một loài. Theo bài phân tích "Hóa học của nọc rắn và tiềm năng y học" đăng trên Springer Nature tháng 6-2022, nọc độc của hai loại rắn thường gặp: họ Elapidae (rắn hổ) hoặc Viperidae (rắn lục) có sự khác biệt lớn. Nọc độc của rắn hổ, thành phần chính gồm: độc tố ba ngón tay (3FTx), phospholipase A2 (PLA2), các peptit và protein. Nọc độc của rắn lục chủ yếu gồm các độc tố từ protein.

3FTx tấn công các thụ thể thần kinh và tế bào cơ tim, gây độc thần kinh, tê liệt, co giật và có thể ngừng tim. PLA2 tấn công màng tế bào cơ, gây hoại tử cơ cấp tính, liệt mềm, phản ứng viêm tại chỗ (phù nề, đau hoặc hoại tử mô dẫn đến cắt cụt chi…). Do vậy, nọc độc rắn hổ chủ yếu gây độc thần kinh, độc tế bào và độc cơ tim, trong khi nọc độc rắn lục thường gây độc cho cơ và độc máu (gây tan máu, xuất huyết hoặc rối loạn đông máu).

Ngay trong cùng một loài, thành phần nọc độc cũng thay đổi tùy thuộc vào tuổi tác, giới tính, khả năng tiếp cận con mồi, chế độ ăn, vị trí địa lý và một số yếu tố khác. Ví dụ với rắn lục Russell (Daboia russelii), nọc độc của loài rắn này đã được nghiên cứu rộng rãi cho thấy sự kết hợp giữa độc tính cao, thói quen kín đáo nhưng hung dữ và đặc điểm sống ở khu vực đông dân cư, khiến chúng là một trong hai loài rắn gây tử vong nhiều nhất ở tiểu lục địa Ấn Độ. Và trong cùng khu vực này, khi so sánh các thành phần chính trong nọc độc của rắn lục Russell tại Ấn Độ, Bangladesh và Sri Lanka đều có sự khác biệt.

Sự đa dạng, phong phú của nọc rắn đã gây nhiều khó khăn cho việc sản xuất thuốc giải độc, vốn còn nhiều bất cập.

Mặc dù cứu sống được người nhưng "thuốc giải độc gặp phải nhiều vấn đề" - Kartik Sunagar, người đứng đầu phòng thí nghiệm về nọc độc tiến hóa tại Viện Khoa học Ấn Độ, cho biết.

Mỗi con rắn thường cần một loại thuốc giải độc đặc hiệu. Do vậy, phải xác định được chính xác loại rắn gây ra vết cắn - điều mà không phải lúc nào người bệnh và bác sĩ cũng làm được. Mặt khác, thuốc có khả năng gây phản ứng cao do được làm từ protein động vật.

Ngoài ra, để sản xuất được thuốc giải độc cần có nguồn nọc rắn đa dạng, chất lượng tốt. Tuy nhiên, hiện nay nhiều nhà sản xuất dựa vào các nguồn thương mại thông thường, có thể phản ánh không đúng sự khác biệt về mặt địa lý trong nọc độc của một số loài rắn phổ biến.

Tại nhiều quốc gia, dữ liệu về số lượng và loại rắn cắn thiếu chính xác, dẫn đến khó khăn trong việc ước tính nhu cầu và phân phối thuốc, khiến các nhà sản xuất giảm hoặc ngừng sản xuất hoặc tăng giá thuốc. 

Hậu quả gây ra tình trạng thiếu hụt thuốc kháng độc, đặc biệt ở các khu vực khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới của châu Á, châu Phi và châu Mỹ Latin, nơi xảy ra nhiều vụ rắn cắn chết người. Giá cả tăng cao khiến thuốc giải độc không phù hợp, chưa được kiểm tra, thậm chí là giả mạo xâm nhập thị trường, gây nguy hiểm cho người bệnh.

Đến gần 'thuốc kháng nọc chung'

Những khó khăn kể trên đã thúc đẩy các nhà khoa học nghiên cứu một kháng thể tổng hợp có thể liên kết với một số loại nọc độc ở các loài rắn khác nhau. Theo bài báo công bố trên tạp chí Science Translational Medicine tháng 2-2024, một nhóm nghiên cứu toàn cầu đã đạt "một bước tiến mới" trong nỗ lực tạo ra loại thuốc kháng độc "bao trùm" như vậy.

Đầu tiên, các nhà khoa học tại Viện nghiên cứu Scripps (Mỹ) tạo ra các tế bào nuôi cấy trong phòng thí nghiệm - phiên bản tổng hợp của 3FTx-L. Sau đó, nhóm đã thử nghiệm khoảng 100 tỉ kháng thể tổng hợp của con người trong thư viện kháng thể của phòng thí nghiệm, để tìm ra loại nào liên kết tốt nhất với các độc tố.

Sau nhiều vòng lựa chọn, các nhà nghiên cứu đã xác định được kháng thể 95Mat5 đầy hứa hẹn, bởi có thể liên kết với tất cả các biến thể của 3FTx-L tại chính xác vị trí mà chất độc liên kết với tế bào thần kinh và cơ của người.

Tiếp theo, cần đánh giá hiệu quả bảo vệ 95Mat5 trên động vật. 3FTx-L được tìm thấy trong nọc độc của rắn cạp nong, một loài rắn cực độc được tìm thấy nhiều ở châu Á, đặc biệt tại Ấn Độ. Sunagar và các đồng nghiệp tại Viện Khoa học Ấn Độ đã tiến hành thử nghiệm tiêm cho nhóm năm con chuột một liều 3FTx-L alpha-bungarotoxin có thể gây tử vong được trộn với kháng thể 95Mat5. Kết quả, tất cả chuột đều sống sót.

Đặc biệt, thuốc giải độc rắn nên được tiêm càng sớm càng tốt. Thực tế người bệnh thường phải chờ đợi nhiều giờ trước khi được tiêm thuốc. Do vậy, các nhà nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm tiêm kháng thể 95Mat5 cho những con chuột bị nhiễm nọc độc rắn hổ mang đơn bào (thường gặp ở Nam Á và Đông Nam Á) và rắn mamba đen (thường gặp ở châu Phi) sau 20 phút - một thời gian dài đối với chuột. Kết quả, những con chuột không được tiêm kháng thể 95Mat5 chết trong vòng ba giờ, những con được tiêm còn sống mà không có dấu hiệu nhiễm độc thần kinh trong ít nhất 24 giờ.

Mặc dù thuốc chưa được thử nghiệm trên người, kết quả trên đã mang đến niềm phấn khích cho các nhà nghiên cứu. "Đây là một kháng thể có khả năng vô hiệu hóa rắn độc trên khắp các châu lục, là một phổ vô hiệu hóa rất rộng chưa từng thấy trước đây" - Sunagar cho biết.

Tuy nhiên, kháng thể này có thể kém hiệu quả với nọc độc của các loại rắn có độc tố thần kinh không phải 3FTx . Mặt khác, các nhà nghiên cứu cần khám phá thêm các kháng thể có thể vô hiệu hóa các thành phần gây chết khác trong nọc rắn, trước khi có thể tạo ra một loại thuốc giải độc phổ rộng.

Những kết quả tích cực trên hứa hẹn tạo ra một loại thuốc kháng nọc rắn hiệu quả với nhiều loại rắn, dễ sản xuất với giá thành hợp lý. Điều này sẽ giúp chúng ta bớt lo lắng, sợ hãi khi nghĩ đến loài rắn cũng như vết cắn của chúng.