Bí ẩn về cơ chế hoạt động của thuốc

Cho đến ngày nay, các nhà khoa học vẫn chưa biết rõ cơ chế trị bệnh của một số loại thuốc mà chúng ta thường sử dụng. Hãy cùng xem ba ví dụ dưới đây và tìm hiểu về những hợp chất thú vị này nhé.

Các nhà nghiên cứu đã trải qua một chặng đường dài để khám phá hoạt động của dược phẩm ở mức độ phân tử nhưng khá nhiều cơ chế vẫn còn là bí ẩn. Dù sự hiểu biết về dược lý phân tử của chúng không cần thiết cho việc chữa bệnh nhưng nó có thể giúp các nhà khoa học nắm được những vấn đề cơ bản liên quan, từ đó cải tiến hoặc phát triển các loại thuốc mới với ít tác dụng phụ hơn.

“Nếu chúng ta quẳng đi tất cả những loại thuốc mà ta không biết cơ chế phân tử, chúng ta sẽ chẳng còn lại nhiều”, Peter Imming, một nhà hóa học tại trường Đại học Martin Luther, Halle-Wittenberg, Đức, chia sẻ với tờ The Scientist.

Lithium

Nguồn ảnh: Wikipedia

Muối Lithium đã được dùng trong nhiều thập kỉ như là chất ổn định tâm trạng để điều trị chứng rối loạn cảm xúc lưỡng cực, trầm cảm và có xu hướng tự tử. Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ đã chấp thuận Lithium trong chữa trị vào năm 1970 và nó cũng được liệt vào danh mục thuốc thiết yếu của Tổ chức Y tế Thế giới. Tuy nhiên, cơ chế hoạt động chính xác vẫn chưa được biết rõ.

“Có rất nhiều giả thuyết, nhưng cơ chế thực sự chưa bao giờ được xác định rõ ràng”, Scott Krakower, chuyên gia tâm lý học trẻ em thuộc bệnh viện Zucker Hillside, Glen Oaks, New York, nói với tờ The Scientist.

Nghiên cứu trên động vật cũng có thể là chìa khóa làm sáng tỏ hoạt động của lithium. Nhóm nghiên cứu từ MIT vừa xác định được một protein trong não giun tròn, BPNT-1, khi bị bất hoạt sẽ làm con vật ít vận động hơn. Bằng cách ngăn cản hoạt động của protein này, lithium có thể ức chế tế bào thần kinh cảm giác báo hiệu cho giun tránh vi khuẩn có hại và phục hồi cơ thể sau quá trình ngủ đông. Tuy nhiên phát hiện này vẫn chưa được nhân rộng ở các loài khác.

Nhưng dù thế nào, Lithium vẫn là phương pháp trị liệu hiệu quả, chúng ta đã biết đủ rõ để sử dụng nó.

Acetaminophen

Nguồn ảnh: Wikipedia

Một loại thuốc khác mà các nhà khoa học chưa hoàn toàn hiểu rõ là acetaminophen (paracetamol), thành phần hoạt động trong Tylenol, Panadol, và là một trong các thuốc giảm đau, hạ sốt được sử dụng rộng rãi trên thị trường.

Các nhà khoa học Đức đã tìm ra bằng chứng cho thấy acetaminophen có khả năng ức chế cyclooxygenase-2 (COX-2), một enzyme chuyển hóa acid arachidonic thành prostaglandin H2. Cần nói thêm là nếu prostaglandin H2 được hình thành sẽ làm sản sinh các chất gây viêm. (Aspirin, một loại thuốc giảm đau nổi tiếng khác cũng hoạt động bằng phương pháp ức chế enzyme COX).

Vào năm 2011, một nhóm các nhà nghiên cứu khác cũng tìm thấy giả thuyết giải thích cho tác dụng giảm đau của acetaminophen rằng sản phẩm chuyển hóa của acetaminophen hoạt hóa thụ thể TRPA1 trong tủy sống của chuột và người. Tuy nhiên phát hiện này vẫn còn gây tranh cãi.

Cũng như nhiều loại thuốc khác, acetaminophen cho thấy tác dụng chữa trị của mình thông qua nhiều cơ chế hoạt động.

“Xu hướng phát triển thuốc đã chuyển qua sản xuất các loại thuốc có thể tác động đến nhiều mục tiêu thay vì chỉ một mục tiêu so với trước đây”, Imming nói. “Hầu hết các loại thuốc tốt đều hoạt động với nhiều cơ chế phân tử”.

Modafinil

Nguồn ảnh: Wikipedia

Thuốc chống buồn ngủ modafini (tên thương mại Provigil) và đồng phân của nó, armodafinil, đã được FDA phê chuẩn để chữa chứng ngủ rũ và các rối loại giấc ngủ khác. Modafinil cũng được kê để sử dụng ngoài hướng dẫn (off-lable) trong hỗ trợ tăng cường khả năng nhận thức; armodafinil  được sử dụng trong điều trị rối loạn tăng động giảm chú ý (ADHD).

Cũng như hai hợp chất trên, cơ chế của Modafinil vẫn chưa được hiểu rõ. Kết quả các nghiên cứu gần đây gợi ý rằng hợp chất này có thể ức chế tái hấp thu dopamine. Khi mở rộng kiểm tra trên các thụ thể và các protein tải trong não chuột, người ta phát hiện hợp chất này chỉ kích hoạt protein vận chuyển dopamine. Kết quả tương tự cũng đã được tìm thấy ở người bằng chụp cắt lớp phát xạ positron (positron emission tomography - PET).

Armodafinil có thời gian đạt đỉnh trong máu lâu hơn modafinil nhưng gây ra nhiều tác động tương đồng. Armodafinil được cho là hoạt động bằng cách gắn vào các thụ thể dopamine và ức chế tái hấp thu chất dẫn truyền thần kinh này.

Ở cả ba loại thuốc, Imming đều nhấn mạnh tầm quan trọng của tác động trên lâm sàng so với những ảnh hưởng ở mức độ phân tử. Các nhà khoa học khi càng đào sâu những cơ chế này, "càng khó để hiểu thấu đáo các tác động sinh hóa mà dược phẩm gây ra trong cơ thể”, ông nói thêm.

Tài liệu tham khảo:

Tanya Lewis. “Mystery Mechanisms”, The Sciencetist, 29 July 2016.