Kim An
Các nhà khoa học phát hiện chất Rapamycin với nhiều công dụng, đặc biệt là ứng dụng trong việc bào chế thuốc chống lão hóa nhưng tất cả vẫn còn ở giai đoạn thử nghiệm.
Những bước khởi đầu
Từ năm 1972, ông Suren Sehgal từng nghiên cứu loại vi khuẩn quý hiếm mà ngày nay được coi là nền tảng của hầu hết thuốc chống lão hóa, khi lần đầu phân tách chúng trong mẫu đất tại phòng thí nghiệm Ayerst của một công ty dược phẩm ở Montreal, Canada. Để có được vi khuẩn này, ông phải thu thập mẫu đất bên dưới một loại lớp đá hiếm có ở đảo Easter giữa Thái Bình Dương. Trong mẫu đất, Sehgal phát hiện Streptomyces Hygroscopicus, một loại vi khuẩn có thành phần kết hợp chống nấm cực mạnh. Điều này làm ông nghĩ rằng nó có thể làm thành loại kem dùng trong giày thể thao hay trong môi trường dễ tạo nấm khác. Ông chiết xuất và gọi chúng là Rapamycin, lấy theo tên địa phương của đảo Easter, Rapa Nui.
Loại vi khuẩn này sớm chứng tỏ tiềm năng. Khi vợ người hàng xóm bị nấm da, Sehgal tạo hỗn hợp thuốc mỡ Rapamycin, điều này có vẻ không hợp pháp nhưng chỗ viêm nhiễm được chữa khỏi nhanh chóng.
Ông thích thú với phát hiện này, nhưng trước khi phát triển chúng thì phòng thí nghiệm Ayerst ở Montreal đột ngột bị đóng cửa và ban quản lý có lệnh hủy các hỗn hợp “không khả thi”, trong đó có Rapamycin. Sehgal không thể làm gì ngoài việc chuyển một số lọ chứa Streptomyces Hygroscopicus về tủ đông tại nhà. Phần lớn nhân viên bị sa thải nhưng ông được chuyển đến phòng thí nghiệm khác của công ty ở Princeton, bang New Jersey, Mỹ.
Sau khi chẩn đoán bị ung thư vào năm 1998, con trai Sehgal là Ajai cho biết, ông bắt đầu sử dụng Rapamycin, cho dù thuốc chưa được phê chuẩn. Ông có cục bướu có lẽ giúp làm chậm lại sự phát triển của ung thư khi đã di căn vào gan và các bộ phận khác. Bác sĩ nghĩ ông còn sống được khoảng hai năm nhưng ông lại sống lâu hơn thế vì cục bướu có dấu hiệu chựng lại. Tác dụng phụ duy nhất ông gặp phải là bị lở miệng, nhưng với ông đó chỉ là chuyện nhỏ.
Nhưng đến năm 2003, sau năm năm điều trị, Sehgal, 70 tuổi quyết định ngưng dùng thuốc. Mặt khác, ông nói với vợ mình rằng ông không bao giờ biết được liệu nó có thực sự ngăn chặn được bệnh ung thư hay không. Bướu phát triển nhanh chóng và ông mất vài tháng sau đó. Ajai nói: “Khi hấp hối, ông nói với tôi rằng việc ngu ngốc nhất ông từng làm là không uống thuốc nữa”.
Những phát hiện quan trọng
Nhiều năm sau đó, Rapamycin được ứng dụng rộng rãi. Giống như Penicillin, Rapamycin có nguồn gốc từ thực vật nên nó không được cấp bằng sáng chế dù các sản phẩm làm từ nó có thể được cấp. Ngày nay, Rapamycin được dùng như lớp vỏ cho ống đỡ động mạch, ngăn tắc nghẽn mạch máu. Các loại sản phẩm chuyển hóa từ Rapamycin được cấp phép dùng để điều trị một số bệnh ung thư như thận, phổi và vú.
Trong thập niên vừa qua, Rapamycin là loại thuốc không chỉ kéo dài cuộc sống bằng cách trì hoãn một số bệnh do tuổi tác tấn công như ung thư, bệnh tim và bệnh mất trí nhớ Alzheimer, mà còn ngăn chặn một số tác động do tuổi tác thông thường. Chú trọng đến hàng triệu dân số già đi, Novartis, công ty dược phẩm khổng lồ của Thụy Sĩ trị giá 260 tỉ đô la Mỹ, bước đầu định vị phiên bản Rapamycin là loại thuốc đầu tiên chống lão hóa.
Về căn bản, chất này từng được ứng dụng trong tế bào sinh học. Vào đầu những năm 1990, các nhà khoa học ở Novartis phát hiện phân tử Rapamycin ngăn cản việc phát triển và trao đổi chất thông thường của tế bào chính ở cả thực vật lẫn động vật, sau này được gọi là “Target of Rapamycin” (mục tiêu của Rapamycin), viết tắt là TOR và mTOR (dành riêng cho động vật có vú).
mTOR đóng vai trò như công tắc điện trong nhà máy: khi mở lên, tế bào phát triển và phân chia, tiêu hao chất dinh dưỡng và sản sinh protein. Khi mTOR tắt xuống, “nhà máy” chuyển sang chế độ duy trì, khi đó tế bào làm sạch và tái chế các protein cũ thông qua quy trình gọi là Autophagy (cơ chế loại trừ tế bào suy yếu). Các nhà nghiên cứu cho rằng một trong những cách kéo dài sự sống là ăn ít calories vì điều này làm chậm quy trình mTOR và đẩy mạnh Autophagy. Rapamycin có chức năng tương tự như vậy, ngoài ra còn không làm cho ta có cảm giác đói.
Mikhail Blagosklonny, hiện làm cho Viện Ung thư Rowell Park tại Buffalo, Mỹ và là một trong những nhà khoa học tiên phong về Rapamycin, cho rằng đây là loại thuốc chống lão hóa. Ông từng nghiên cứu chữa trị ung thư vào những năm 2000 khi ông phát hiện ra công hiệu của Rapamycin làm chậm việc phát triển ung bướu cũng như giúp làm chậm quá trình lão hóa. Ông tin vào tiềm năng của Rapamycin và để an toàn, ông thử thuốc trên chính mình.
Nhiều đồng nghiệp cho là ông hơi đề cao công hiệu Rapamycin khi Blagosklonny gửi nghiên cứu của mình cho vài tờ báo khoa học danh giá thì đa phần bị từ chối. Đến năm 2009, điều này mới thay đổi khi Viện Sức khỏe quốc gia Mỹ (National Institutes of Health – NIH) tài trợ nghiên cứu Rapamycin và các chuyển hóa giúp chuột sống lâu hơn. Các nhà khoa học tại viện bắt đầu tiêm thuốc vào chuột 20 tháng tuổi – giai đoạn trung niên của chuột (chuột thường sống 2-3 năm). Chuột đực có Rapamycin sống thọ hơn 9%. Chuột cái có vòng đời tăng 14%. Điều này tương tự như đưa thuốc cho phụ nữ 60 tuổi sẽ kéo dài tuổi thọ đến 95 tuổi.
Nhưng có một điều đáng quan ngại bởi Rapamycin sẽ lấn át hệ miễn dịch (lý do vì sao nó chỉ hiệu quả với các cơ quan cấy ghép). Việc này là điểm yếu khi dùng thuốc để điều trị lão hóa. Thuốc dùng cho bệnh nhân lớn tuổi khi hệ miễn dịch thường suy giảm sẽ làm họ dễ bị viêm nhiễm, ảnh hưởng nghiêm trọng đến tính mạng.
Nhưng rồi tin vui cũng đến vào đêm Giáng sinh năm 2014 cho Blagosklonny khi nghiên cứu của ông được in trên tờ Science Translational Medicine. Theo nghiên cứu trên tình nguyện viên tại Úc và New Zealand, chuyển hóa của Rapamycin còn gọi là Everolimus cho thấy có sự cải thiện về tác động hệ miễn dịch với bệnh nhân lớn tuổi khi dùng liều lượng vừa đủ. Đối với các nhà khoa học nghiên cứu về lão hóa trên con người thì đây là bước tiến triển.
Liều thuốc chống lão hóa
Lần đầu tiên nghiên cứu cho rằng Rapamycin giúp mở rộng kiến thức về phản ứng của hệ miễn dịch, tăng hiệu quả của vắc-xin cúm trong nghiên cứu nhóm người trên 65 tuổi. Nghiên cứu này đáng tin cậy cũng vì do Novartis tài trợ. Nghiên cứu của Novartis lần đầu tiên thử nghiệm tác động về các yếu tố lão hóa trên người lớn tuổi khỏe mạnh. Các nhà nghiên cứu của họ cũng cố tìm ra những tác động đến hệ miễn dịch bằng cách cho liều lượng thuốc thấp đối với một số đối tượng. Họ thấy hiệu quả kéo dài khi không còn dùng thuốc nữa.
Vào tháng 9 năm ngoái, Chủ tịch Novartis, Joerg Reinhardt, công bố cam kết mới của công ty đối với nghiên cứu lão khoa.
Ông cho rằng lĩnh vực này rất có tiềm năng: nhận diện được phương thức và liên kết của protein đối với quá trình lão hóa có thể là chìa khóa cho điều chế thuốc. Bằng cách tìm ra hướng đi đúng, về lý thuyết có thể ngăn chặn các loại bệnh liên quan đến tuổi già. Novartis không đơn độc trong hành trình này khi Công ty AbbVie có trụ sở tại Chicago, Mỹ cũng hoàn tất việc hợp tác 750 triệu đô la với Calico, công ty nghiên cứu lão khoa do Google thành lập.
Các nghiên cứu tiếp theo
Các hãng dược và nhà khoa học đầu tư công sức nghiên cứu chống lão hóa nhưng họ đang gặp không ít trở ngại. Hiện, vấn đề chính là Tổ chức Thuốc và Sức khỏe Mỹ (FDA) không phê chuẩn các loại thuốc có tác dụng “chống lão hóa” bởi lão hóa không được cho là bệnh và tiêu chuẩn an toàn cao cần có khi dùng thuốc trên người khỏe mạnh.
Bác sĩ Mark Fishman, Giám đốc Viện Nghiên cứu hóa sinh Novartis, cho biết đó là lý do Novartis cần tiếp cận thêm với phương pháp trị liệu trong điều kiện đặc biệt. “Chúng tôi nhắm đến phương pháp trị liệu hơn là chỉ tạo ra các viên thuốc làm mọi người sống đến 120 tuổi”.
Dòng sản phẩm liên quan đến lão hóa của Novartis gồm loại thuốc mới điều trị tim và chống teo cơ, đang được EU xét duyệt. Còn để FDA đánh giá là thuốc "đột phá" thì Novartis cần sớm tiến vào giai đoạn thử nghiệm trên các tình huống hiếm gặp như viêm cơ rời rạc (Sporadic Inclusion Body Myositis) và mở rộng mảng teo cơ và tình trạng suy yếu của người già.
Ngoài ra, một số công trình nghiên cứu khá hữu ích khác nhằm chống lão hóa cũng đang được giới khoa học tiến hành như thuốc có khả năng khôi phục xương sụn tại khớp lão hóa và liệu pháp về gen giúp giảm rụng “tế bào tóc” trong ống tai, là phần quan trọng cho khả năng nghe, nhưng quan trọng hơn hết là các liệu pháp như chống nhiễm khuẩn, hóa trị.
Bác sĩ Fishman cũng lưu ý về tiềm năng chống lão hóa của Rapamycin là rất lớn khi Novartis bán nhãn hàng Afinitor cho điều trị ung thư và Zortress cho việc cấy ghép (một dạng chuyển hóa Rapamycin) đã đạt doanh số hơn 1 tỉ đô la năm 2012.
“Tôi vẫn nghi ngờ điều kỳ diệu này nhưng theo nghiên cứu năm 2014 thì đó là bằng chứng tốt để chúng tôi tiếp tục kinh doanh”, Fishman cho biết.
