Những câu chuyện xung quanh 6 phân tử kỳ diệu của cuộc sống (Phần 2)

"Những câu chuyện xung quanh 6 phân tử kỳ diệu của cuộc sống (Phần 1)"

4. Hormone đói không đáp ứng nhu cầu

Sau gần hai thập kỷ thất bại và thất vọng, năm tới, một số vật nuôi ốm yếu sẽ bắt đầu được sử dụng các loại thuốc đầu tiên dựa trên hormone ghrelin được FDA phê chuẩn. Đây là loại thuốc có tên thương mại là Entyce, nhắm đến những chú chó không được ăn uống đầy đủ. Trong quá trình điều trị, chúng có thể bị đau đớn nhưng sẽ nhanh chóng khỏe mạnh trở lại.

Sự thèm ăn của vật nuôi không phải là tất cả những gì mà các nhà nghiên cứu hình dung về tác dụng của ghrelin, một phân tử được gọi là “hormone đói” mà nó còn được chào mời như là một bước đột phá tiềm năng trong cuộc chiến chống lại bệnh béo phì.

Được phát hiện vào cuối những năm 1990 bởi Masayasu Kojima, ghrelin sau đó đã được Kojima và các đồng nghiệp tại Viện nghiên cứu tim mạch Trung tâm Quốc gia ở Osaka, Nhật Bản tập trung sử dụng trong việc điều trị bệnh béo phì, vì nó khiến động vật phòng thí nghiệm và con người luôn có cảm giác đói. Trong một nghiên cứu, những người tình nguyện được tiêm một liều duy nhất loại hormone này và đã giảm được hơn 28% calo từ tất cả những gì họ có thể ăn. Một bằng chứng khác cũng củng cố ý tưởng rằng loại hormone này thúc đẩy sự thèm ăn. Nguồn sinh ra ghrelin lớn nhất trong cơ thể là dạ dày khi trống rỗng. Hơn nữa, ghrelin kích thích các thụ thể ở vùng dưới đồi – phần não quản lý thông tin cảm giác đói.

Nhưng các nghiên cứu trong những năm 2000 đã từng đem lại hy vọng rằng việc ức chế ghrelin sẽ giúp chúng ta gầy hơn, theo nhà nghiên cứu bệnh béo phì Mark Sleeman của Đại học Monash, Clayton. Vào thời điểm đó, ông là người đứng đầu bộ phận nghiên cứu trao đổi chất ở Regeneron Pharmacy tại Tarrytown, New York, ông đã nỗ lực để khẳng định những phát hiện về ghrelin bằng cách tạo ra những con chuột biến đổi gen bị thiếu loại hormone này. Tuy nhiên, sự vắng mặt ghrelin lại ít ảnh hưởng đến số lượng thực phẩm mà động vật ăn. Các nhà khoa học khác cũng đã nhận thấy một kết quả tương tự ở loài gặm nhấm biến đổi gen thiếu thụ thể của ghrelin. "Những kết quả này đã khiến chúng tôi nghĩ rằng ghrelin có rất ít giá trị chữa bệnh," Sleeman nói.

Trước đây có thể chúng ta đã đòi hỏi quá nhiều ở ghrelin, bác sĩ nội tiết Jenny Tong của đại học Y Duke ở  Durham, Bắc Carolina phát biểu. Cơ chế điều chỉnh sự trao đổi chất và trọng lượng cơ thể của chúng ta là rất phức tạp, “tôi luôn đặt câu hỏi rằng liệu một peptide đơn lẻ có thể làm đến mức nào”.

Tuy vậy cho đến nay, các nhà khoa học cũng chưa chắc chắn rằng liệu ghrelin có quyết định cảm giác đói không, bác sĩ chuyên khoa nội tiết Jeffrey Zigman của Đại học Y, Dallas cho biết. Mặc dù khi hàm lượng trong máu của nó tăng lên thì chúng ta sẽ cảm thấy đói cồn cào, nhưng các nhà nghiên cứu vẫn còn tranh cãi về việc liệu có xuất hiện tự nhiên một lượng nhỏ ghrelin khi chúng ta thèm ăn hay không. “Điều tranh cãi ở đây là ”ghrelin giúp chúng ta tránh bị hạ đường huyết”, Zigman cho biết. Nếu bị thiếu thức ăn và lượng gluco trong máu bị giảm, ghrelin sẽ can thiệp, kích hoạt các cơ chế khôi phục trở lại mức bình thường.

Vẫn có thể tìm thấy một ổ (hốc) ghrelin trong cơ thể con người, bác sĩ chuyên khoa nội tiết Jose Garcia của UW nói. Hiện các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm một dạng tổng hợp của phân tử này để điều trị tình trạng suy nhược cơ thể thường thấy ở những người mắc bệnh ung thư, bệnh tắc nghẽn phổi mãn tính và nhiều bệnh khác. Đầu năm nay, một thử nghiệm giai đoạn II cho thấy phân tử giống như ghrelin có thể sinh cơ ở những bệnh nhân ung thư phổi có thể trạng suy kiệt. Nhưng thuốc không làm kéo dài thời gian sống của người bệnh, vì vậy việc FDA có chấp thuận hay không vẫn chưa được rõ ràng.

5. Myostatin - Thể hiện sự yếu ớt

Tại phòng thí nghiệm sinh học phân tử Se-Jin Lee tại Đại học Y Johns Hopkín ở Baltimore, Maryland, các loài gặm nhấm, trông giống như đang trốn khỏi chuồng để ra ngoài tập tạ. Tứ chi của chúng cồng kềnh, vai rắn chắc, cơ hàm rất lớn, khiến cho những con chuột bình thường cũng trở nên yếu ớt.

Lee và các đồng nghiệp của mình đã tạo ra các con vật gầy còm này bằng cách bất hoạt gen quy định protein myostatin – loại protein kiềm chế sự tăng trưởng cơ bắp bằng cách kiểm soát số lượng và kích thước các sợi cơ. Khi công bố kết quả nghiên cứu vào năm 1997, họ đã tạo ra một cuộc đua phát triển các loại thuốc nhắm đích vào myostatin nhằm tái tạo lại cơ bắp ở những người mắc bệnh loạn dưỡng cơ (Muscular Dystrophy) và ung thư. Trong mười năm qua, đã có ít nhất mười thử nghiệm lâm sàng nhằm đưa các phân tử myostatin vào cơ thể người bệnh, tuy nhiên, Lee nói “cho đến nay vẫn chưa có kết quả nào cho thấy lợi ích rõ ràng của nó”.

Thuốc đầu tiên thử nghiệm không thành công là kháng thể Myo-029 do công ty Wyeth sản xuất (nay là một phần của công ty đa quốc gia Pfizer) có khả năng kiềm chế và bất hoạt myostatin. Một loại thuốc khác hứa hẹn hơn một chút, giúp làm tăng khối lượng cơ thể gầy yếu cho những cậu bé bị teo cơ Duchenne, nhưng rất nhiều bệnh nhân đã bị chảy máu mũi hoặc nướu khi sử dụng thuốc này, do vậy công ty Acceleron Pharma đã tiến hành các thử nghiệm nhằm ngăn chặn tác dụng phụ này.

Không nản lòng, các công ty vẫn tiếp tục tiến hành ba thử nghiệm khác của kháng thể kháng myostatin nhằm chữa bệnh loạn dưỡng cơ. Tuy nhiên, nhà sinh lý cơ học Nathan LeBrasseur tại bệnh viện Mayo ở Rochester, Minnesota nói rằng, có thể họ đã nhắm sai mục tiêu. Bệnh loạn dưỡng cơ “làm tổn hại cấu trúc tế bào cơ” và việc khóa myostatin có thể không khắc phúc được vấn đề này. Liệu pháp nhắm đích này có thể sẽ tốt hơn cho những bệnh nhân bị suy kiệt cơ thể và cho những người cao tuổi bị suy thoái cơ bắp.

6. Sirtuin - Giấc mơ trẻ hóa

Rượu vang, cửa hàng rượu, và các nhà sản xuất đã chắc chắn được hưởng lợi từ sự phấn khích được tạo ra bởi sirtuins. Nhưng còn chúng ta, liệu có thể dựa vào protein này để kéo dài tuổi thọ và cải thiện sức khỏe? FDA đã không chấp thuận bất kỳ loại thuốc nào kích thích hoạt động sirtuins như resveratrol có trong rượu vang và các loại dược phẩm dinh dưỡng chuyển đổi thành các phân tử thì vẫn chưa được chứng minh. “Họ vẫn chưa biết được tầm quan trọng khi sirtuins là đích điều trị”, Matt Kaeberlein, người nghiên cứu quá trình lão hóa tại đại học Washington cho biết, "chắc chắn sự nhiệt tình đã đi trước khoa học."

Sự nhiệt tính đó bắt đầu hình thành từ cuối năm 1990 khi nhà sinh học phân tử Leonard Guarente của Viện Công nghệ Massachusetts ở Cambridge và hai đồng nghiệp, đã phát hiện ra những tế bào nấm men (yeast) mà có thêm một bản sao của gen sirtuin thì có tuổi thọ dài hơn. Các nhà nghiên cứu sau đó cũng phát hiện thêm rằng các bản sao gen sirtuin làm tăng tuổi thọ và kích hoạt trao đổi chất tích cực ở các loài khác. Vấn đề này đã bùng lên vào giữa những năm 2000 khi kết quả nghiên cứu của nhà sinh học phân tử  David Sinclair và các nhà khoa học khác tại Đại học Harvard cho thấy resveratrol kích hoạt một số tác dụng của sirtuins – ít nhất là được chứng minh trên chuột và các sinh vật mô hình khác.

Vào năm 2008, thuốc hoạt hóa sirtuin dường như tiến gần đến thực tế hơn khi công ty dược phẩm khổng lồ GlaxoSmithKline (GSK) đã trả 720 triệu đô la cho công ty Dược phẩm Sirtric do Sinclair đồng sáng lập để điều tra về liệu pháp nhắm đích đến loại protein này. Tuy nhiên, chỉ 5 năm sau, GSK đã phải dừng vấn đề này lại. James Ellis, phó chủ tịch GSK và là người đứng đầu các đơn vị thực hiện nghiên cứu về sirtuin ở Philadelphia, Pennsylvania cho biết công ty chỉ đơn thuần là tái tổ chức để phát triển tốt hơn các phân tử. Nhưng Johan Auwerx của École Polytechnique Federale de Lausanne ở Thụy Sĩ lại cho rằng vấn đề này “đã bị thất bại ê chề”.

Sau rất nhiều thử nghiệm lâm sàng từ bệnh Alzheimer đến lão hóa da, resveratrol đã không tạo ra các kết quả nổi bật trên những người thử nghiệm như trên chuột. Ví dụ, phân tử này có thể khôi phục lượng đường trong máu ở một số con chuột bị tiểu đường trở lại bình thường. Tuy nhiên, “chúng tôi đã không phát hiện ra bất cứ điều gì tương tự như thế ở người”, nhà sinh học phân tử Joseph Baur của đại học Pennsylvania cho biết.

Mặc dù resveratrol có ở trong các sản phẩm chức năng và giúp thu về hơn 40 triệu đô la mỗi năm, nhưng vai trò của nó như một sirtuin thứ hai vẫn chưa được rõ ràng. Vì vậy, các nhà khoa học vẫn đang tìm kiếm các cơ chế khác để kích hoạt sirtuin.

Một trong những cơ chế đó là sử dụng NAD, một chất cần thiết cho sirtuins hoạt động. NAD cần cho các phản ứng chuyển hóa quan trọngtrong nhiều mô của cơ thể chúng ta, hàm lượng NAD giảm khi chúng ta già đi. Điều này cho thấy nếu tăng hàm lượng NAD lên thì có thể chống lại các bệnh liên quan đến tuổi tác. Elysium Health, một công ty do Guarente đồng sáng lập năm ngoái, hiện đang bán viên nang có chứa tiền chất NAD và resveratrol. Họ không cần chứng minh hợp chất này với FDA vì chúng có nguồn gốc tự nhiên. Tuy nhiên Guarente cho biết hiện công ty đang hoàn tất nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên.

Hiện thực

Báo chí phải chịu trách nhiệm về những thông tin đã dấy lên những kỳ vọng không thực tế cho mọi người, các nhà nghiên cứu nói. “Cuộc sống có rất nhiều điều không như chúng ta mong đợi – bạn có thể thấy điều đó trong số liệu thống kê của các vụ ly hôn”, Cowley cho biết.

Thay vì từ bỏ myostatin hoặc leptin vì các tác dụng không như mong đợi, các khoa học hiện vẫn đang tiếp tục tìm hiểu và nghiên cứu sâu hơn về các phân tử này bằng cách lần lượt thử nghiệm với các phương pháp điều trị mới.

“Quá trình nghiên cứu lâm sàng cần có thời gian”, Garcia nói.

-Hết-

Tài liệu tham khảo:

Mitch Leslie, "Whatever happened to …", Science, 16 Sep 2016, DOI: 10.1126/science.353.6305.1198.

Lược dịch Nguyễn Thị Hoài