Từ mũi tên độc của Quan Vũ đến con giun mang morphine
Nội dung
Một câu chuyện nổi tiếng trong Tam Quốc bất ngờ dẫn đến một phát hiện kỳ lạ của Dược học hiện đại
Có một câu chuyện trong Tam Quốc diễn nghĩa mà nhiều thế hệ độc giả khó quên: Quan Vũ bị trúng tên độc, chất độc được cho là đã ngấm vào xương. Hoa Đà được mời đến chữa trị và đề nghị rạch cánh tay, mở tới xương để cạo bỏ phần “độc” đã ngấm vào đó. Quan Vũ vẫn uống rượu, nói chuyện và đánh cờ trong lúc phẫu thuật.
Hình ảnh ấy đã trở thành một trong những cảnh kinh điển của văn học Trung Hoa, biểu tượng cho sức chịu đựng phi thường.
Nhưng lịch sử và văn học cần được tách bạch. Tam Quốc chí có ghi việc Quan Vũ bị tên xuyên vào cánh tay và phải cạo phần xương bị tổn thương, nhưng không nêu tên người thầy thuốc. Hoa Đà là nhân vật được Tam Quốc diễn nghĩa gắn vào câu chuyện về sau. Vì vậy, đây không nên được xem như một bệnh án lịch sử có thể kiểm chứng.
Dẫu vậy, câu chuyện lại gợi đến một vấn đề rất thật của y học: con người đã làm gì để chống lại đau đớn trước khi có những thuốc giảm đau hiện đại?
Một trong những câu trả lời quan trọng nhất nằm ở cây anh túc.
1. Từ thuốc phiện đến morphine
Con người đã sử dụng thuốc phiện từ cây Papaver somniferum từ thời cổ đại. Nhưng thuốc phiện là một hỗn hợp tự nhiên gồm nhiều thành phần khác nhau. Bước ngoặt xuất hiện vào đầu thế kỷ XIX, khi dược tá người Đức Friedrich Wilhelm Adam Sertürner tìm cách phân lập thành phần có tác dụng gây ngủ và giảm đau trong thuốc phiện.
Những nghiên cứu của ông được công bố từ khoảng năm 1805 và hoàn thiện vào năm 1817. Ông đặt tên chất này là morphine, theo Morpheus – vị thần của giấc ngủ trong thần thoại Hy Lạp. (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
Ý nghĩa của phát hiện vượt xa một loại thuốc mới.
Lần đầu tiên, người ta có thêm bằng chứng rõ ràng rằng bên trong một dược liệu tự nhiên có thể tồn tại một hoạt chất xác định, có thể phân lập và nghiên cứu riêng. Từ đó, Dược học chuyển dần từ việc sử dụng các dược liệu theo kinh nghiệm sang tìm hiểu thành phần hóa học, tác dụng, liều dùng và cơ chế của từng hoạt chất.
Morphine vì thế trở thành một trong những cột mốc quan trọng của lịch sử hóa học alkaloid và dược lý học. (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
Nhưng câu chuyện về morphine chưa dừng lại ở cây anh túc.
2. Cú ngoặt mang tên Ascaris suum
Năm 2000, một phát hiện bất ngờ được công bố: các nhà khoa học đã xác định được morphine trong cơ thể Ascaris suum – giun đũa lợn.
Các phương pháp phân tích như HPLC kết hợp phát hiện điện hóa và GC-MS được sử dụng để xác định morphine trong mô giun. Điều đáng chú ý hơn là khi A. suum được duy trì trong môi trường nuôi cấy, morphine vẫn được phát hiện trong cơ thể giun và xuất hiện cả trong môi trường nuôi. Kết quả này phù hợp với khả năng giun tự tổng hợp morphine, chứ không chỉ hấp thu chất này từ bên ngoài. (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
Đây thực sự là một cú ngoặt thú vị.
Morphine vốn gắn liền với cây anh túc – một dược liệu nổi tiếng trong lịch sử loài người. Vậy mà một loài giun ký sinh lại có khả năng tạo ra cùng một phân tử.
Tuy nhiên, không nên hiểu phát hiện này theo nghĩa Ascaris suum là một “nguồn morphine” để sản xuất thuốc. Lượng morphine tìm thấy trong giun rất nhỏ, chỉ ở mức nanogram trên mỗi gam mô. Giá trị của phát hiện nằm ở sinh học và hóa sinh, chứ không phải ở sản lượng dược chất. (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
Và câu hỏi lập tức được đặt ra:
Tại sao một con giun lại tạo ra morphine?
3. Morphine trong cơ thể một con giun
Nghiên cứu tiếp theo công bố năm 2004 tiếp tục xác định morphine và morphine-6-glucuronide (M6G) trong Ascaris suum. Các hợp chất này được phát hiện ở nhiều vị trí trong cơ thể giun, trong đó có lớp dưới biểu bì, dây thần kinh, mô cơ và cơ quan sinh sản. (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
Đặc biệt, các thí nghiệm cho thấy morphine và M6G có thể kích thích giải phóng nitric oxide (NO) từ mô cơ của giun.
Điều này gợi ý morphine không đơn giản chỉ là một chất “nằm sẵn” trong cơ thể A. suum, mà có thể liên quan đến một số quá trình sinh lý của chính ký sinh trùng.
Nhưng cần tránh một cách hiểu sai: không thể suy ra rằng giun sử dụng morphine để giảm đau giống con người. Hệ thần kinh của giun tròn rất khác động vật có vú và ý nghĩa sinh lý của morphine trong A. suum vẫn cần được nghiên cứu thêm.
Đây chính là điểm thú vị của khoa học: một phát hiện có thể chắc chắn ở mức này nhưng vẫn để ngỏ nhiều câu hỏi ở mức khác.
4. Con giun không chỉ có morphine
Nếu tìm hiểu sâu hơn về hóa học của Ascaris suum, morphine không phải hợp chất đáng chú ý duy nhất.
Một nhóm chất khác đã được xác định ở loài giun này là ascaroside.
Ascaroside không phải alkaloid mà là những hợp chất glycoside đặc trưng của giun tròn, trong đó có phần đường ascarylose. Các nghiên cứu hóa học đã phân lập và xác định cấu trúc của nhiều ascaroside từ A. suum. (pubs.acs.org)
Những hợp chất này giúp mở rộng cách nhìn về một loài ký sinh trùng.
Nếu dưới góc độ bệnh học, Ascaris suum chủ yếu được biết đến như một loài giun ký sinh, thì dưới góc độ hóa sinh tự nhiên, nó lại là một hệ thống có nhiều phân tử đặc trưng phục vụ cho quá trình sinh tồn và tương tác với môi trường.
Điều đó cũng nhắc chúng ta một bài học quen thuộc của Dược liệu học:
Nguồn hoạt chất tự nhiên không chỉ nằm trong những cây thuốc mà con người đã biết từ hàng nghìn năm.
5. Còn “alkaloid độc” trong giun heo thì sao?
Khi tìm hiểu về Ascaris suum, có thể bắt gặp trên Internet những thông tin về “parascarisin” hoặc một số alkaloid được cho là tác động lên hệ thần kinh.
Tuy nhiên, với một bài viết chuyên ngành Dược học, những thông tin như vậy cần được kiểm chứng từ các nghiên cứu hóa học và độc chất học nguyên thủy trước khi đưa ra kết luận.
- suum có hệ thần kinh và hệ dẫn truyền cholinergic đặc trưng của giun tròn. Một chất tác động lên hệ thần kinh của ký sinh trùng cũng không đồng nghĩa với việc nó gây độc theo cùng cơ chế trên người.
Vì vậy, thay vì biến một thông tin chưa đủ chắc chắn thành kết luận, bài viết tập trung vào những phát hiện có bằng chứng rõ ràng hơn: morphine, morphine-6-glucuronide và các ascaroside.
Chỉ riêng những phát hiện ấy cũng đã đủ để cho thấy cơ thể một loài giun ký sinh có thể là một “phòng thí nghiệm hóa học” đáng kinh ngạc của tự nhiên.
6. Từ một con giun đến câu hỏi lớn của Dược học
Nếu chỉ nói “giun đũa lợn có morphine”, câu chuyện có thể gây tò mò nhưng chưa chắc có nhiều ý nghĩa.
Điều đáng nói hơn là vì sao tự nhiên lại tạo ra cùng một phân tử ở những sinh vật rất khác nhau.
Morphine ở cây anh túc có ý nghĩa sinh học của cây và đã trở thành một hoạt chất quan trọng đối với con người. Morphine ở Ascaris suum lại nằm trong một hệ sinh học hoàn toàn khác.
Hai sinh vật không có cùng lối sống, không có cùng cấu tạo cơ thể và cũng không sử dụng phân tử ấy theo cùng một cách.
Nhưng chúng lại cùng tạo ra một phân tử.
Điều đó mở ra những câu hỏi thú vị về con đường sinh tổng hợp, hóa sinh và tiến hóa của các chất có hoạt tính sinh học.
Đây cũng là một trong những điều hấp dẫn nhất của Dược học hiện đại.
Con người từng bắt đầu bằng việc sử dụng cả một dược liệu.
Sau đó, chúng ta tìm ra hoạt chất.
Rồi từ hoạt chất, khoa học tiếp tục nghiên cứu cấu trúc, cơ chế, thụ thể, chuyển hóa và độc tính.
Và đôi khi, một phân tử tưởng như chỉ thuộc về một cây thuốc quen thuộc lại được phát hiện trong một sinh vật mà chẳng ai ngờ tới.
7. Lời kết: Từ mũi tên độc đến con giun mang morphine
Câu chuyện bắt đầu từ một mũi tên trong Tam Quốc.
Quan Vũ bị thương, và câu chuyện về cuộc phẫu thuật cạo xương đã trở thành biểu tượng cho khả năng chịu đựng đau đớn. Nhưng từ câu chuyện văn học ấy, chúng ta có thể bước sang một câu chuyện hoàn toàn khác của khoa học: hành trình con người tìm kiếm và xác định những chất có khả năng tác động lên cảm giác đau.
Đầu thế kỷ XIX, morphine được phân lập từ thuốc phiện.
Hai thế kỷ sau, các nhà khoa học phát hiện một điều bất ngờ: Ascaris suum cũng chứa và có khả năng tổng hợp morphine, đồng thời còn có morphine-6-glucuronide và những hợp chất đặc trưng khác như ascaroside. (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
Nhưng điều đáng nhớ nhất không phải là câu chuyện “con giun có morphine”.
Đó là cách khoa học tiếp cận một phát hiện bất ngờ.
Không vội biến nó thành một loại thuốc mới.
Không vội coi giun là nguồn nguyên liệu dược phẩm.
Không suy diễn những chất chưa được chứng minh đầy đủ thành độc chất đối với con người.
Thay vào đó, khoa học đặt những câu hỏi mới:
Nó được tạo ra bằng con đường nào?
Nó có vai trò gì trong cơ thể giun?
Vì sao một phân tử như morphine lại xuất hiện ở những sinh vật rất khác nhau?
Từ một mũi tên trong câu chuyện Tam Quốc đến một phân tử morphine trong cơ thể con giun, khoảng cách tưởng như rất xa.
Nhưng đó cũng chính là vẻ đẹp của Dược học:
Một câu chuyện có thể khơi lên một câu hỏi. Một câu hỏi dẫn đến phòng thí nghiệm. Và từ phòng thí nghiệm, con người có thể phát hiện những điều mà tự nhiên đã âm thầm giữ kín từ rất lâu./.
DsCKI. Nguyễn Quốc Trung