Artemisinin : Bí phương từ Trung y

Artemisinin là nhóm hoạt chất kháng ký sinh trùng sốt rét Plasmodium spp. Nhóm chất này được ly trích từ các loài thực vật thuộc họ Cúc (Asteraceae), đặc biệt là cây Thanh hao (Qinghao), phân bố rộng rãi ở châu Á. Các nhà khoa học đã và đang tiến hành những nghiên cứu rộng và sâu về loài thực vật này. Trong lịch sử y học và khoa học, việc phát hiện và thử nghiệm thành công artemisinin không những có ý nghĩa cứu sống hàng triệu sinh mạng, mà nó còn mang lại cho nhà khoa học nổi tiếng người Trung Quốc, giáo sư Tu Youyou (Đồ U U), một huy chương Nobel Y học danh giá.

1) Sốt rét là gì ?

- Sốt rét là bệnh truyền nhiễm ở người, do ký sinh trùng Plasmodium spp. gây nên, qua vector là muỗi cái Anopheles sp. Bệnh lây truyền chủ yếu qua đường máu và có tính lưu hành cục bộ, nhưng trong điều kiện thuận lợi sẽ phát triển thành dịch. Vùng dịch tễ của bệnh là các khu vực có khí hậu nóng, ẩm quanh đường xích đạo như Nam Mỹ, Trung và Nam Phi, Nam Á và Đông Nam Á.

- Sốt rét để lại gánh nặng bệnh tật khủng khiếp. Theo thống kê của WHO năm 2015, cả thế giới có 214 triệu ca được ghi nhận nhiễm Plasmodium spp. Con số người chết lên đến 438,000, trong đó 66% là trẻ em dưới 5 tuổi và đến 91% là cư dân xấu số của các nước vùng hạ Sahara. Năm 2016, tỉ lệ người chết vì sốt rét giảm còn 40% nhưng căn bệnh này vẫn nằm trong top 6 các bệnh khủng khiếp nhất, hoành hành ở các nước kém phát triển.

Hình 1: Bản đồ dịch tễ bệnh sốt rét (năm 2012)

- Các loài gây bệnh nguy hiểm thường gặp là : P. falciparum, P. vivax, P. ovale và P. malariae. Đặc biệt khi nhiễm Plasmodium falciparum hoặc phối hợp, bệnh nhân bị sốt rét ác tính với những biến chứng đe doạ tính mạng

Hình 2. Bệnh cảnh của sốt rét ác tính

2) Sự tìm ra Artemisinin

- Sốt rét đã được điều trị hiệu quả và kiểm soát chặt chẽ bằng chloroquine và kháng sinh họ quinolone trong thời gian dài. Tuy nhiên, sự kháng thuốc xuất hiện và lan rộng vào thập niên 60 của thế kỷ XIX, đặc biệt tái nhiễm đối với Plasmodium falciparum được ghi nhận nhiều nhất.

- Những nghiên cứu bí mật về thuốc kháng sốt rét được khởi xướng trong các tổ chức quân y Trung Quốc năm 1964. Trong vòng 5 năm sau đó, hàng ngàn hợp chất được khảo sát nhưng kết quả vẫn còn là con số 0. Đầu năm 1969, các thành viên thuộc Văn phòng Dự án quốc gia số 523 về thuốc kháng sốt rét tìm đến tiến sĩ Đồ U U tại Viện Y học cổ truyền Trung Quốc. Với sự đề bạt của viện trưởng, Đồ U U trở thành chủ nhiệm dự án 523.

Hình 3. Các loài Thanh hao (Qinghao) Hình A: Artemisia annual L.

- Đầu năm 1971, nhóm nghiên cứu quyết định tập trung vào loài thảo dược Thanh hao hoa vàng Artermisia annual L., Asteraceae. Sau hàng ngàn thử nghiệm lớn nhỏ, kết quả vẫn vô vọng. Tuy nhiên, vào ngày 4 tháng 10 cùng năm, vận may đã mỉm cười với giáo sư Đồ và cộng sự. Mẫu thử dẫn xuất ethyl ether từ cây Thanh hao mang số hiệu 191, cho hiệu quả tuyệt đối với chuột bạch đã bị gây nhiễm. Bốn tháng sau, nhóm nghiên cứu thu được kết quả tương tự trên thỏ và khỉ.

- Thành công này thúc đẩy nhóm nghiên cứu tiến hành cuộc thử nghiệm lâm sàng đầu tiên cho 9 ca tại bệnh viện Bắc Kinh 302, rồi sau đó là 20 ca tại bệnh viện tỉnh Hải Nam vào năm 1972. Kết quả mang lại đáng mừng khi 100% bệnh nhân đều khỏi bệnh. Mẫu 191 được chứng minh có tính dược dụng cao, và cũng trong năm này, nhóm nghiên cứu đã phân lập thành công hoạt chất trong mẫu 191: artermisinin.

Hình 4. Các mốc thời gian của dự án 523

3) Artemisinin : Món quà Trung y dành tặng thế giới

- Nhóm của Đồ U U tiến hành hàng loạt các nghiên cứu để hoàn tất dự án, bao gồm các thử nghiệm về tính chất hoá lý, dược lý, dược động học và độ ổn định của artemisinin và dihydroartemisinin (có hoạt tính mạnh hơn artemisinin) sau đó trình các hồ sơ thử nghiệm lâm sàng đến cơ quan quản lý dược và nhận chứng nhận tìm ra thuốc mới từ Bộ Y tế Trung Quốc.

Cuối năm 1981, Tổ chức Y tế thế giới WHO, Ngân hàng thế giới WB và Uỷ ban Chương trình Phát triển Liên Hiệp Quốc (UNDP) đồng tổ chức Hội nghị khoa học lần IV với chủ đề "Hoá trị liệu sốt rét" tại Bắc Kinh. Hội nghị đánh giá tích cực công trình của giáo sư Đồ U U và nhóm của bà. Chỉ sau đó vài năm, hàng ngàn bệnh nhân mắc sốt rét đã được chữa trị thành công với artemisinin.

- Năm 2015, Uỷ ban Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thuỵ Điển quyết định trao tặng huy chương Nobel Sinh lý học và Y học cho giáo sư Đồ U U vì công lao tìm ra liệu pháp chống sốt rét, cùng với hai nhà khoa học là William C. Cambell (người Mỹ) và Satoshi Omura (người Nhật Bản), với công trình tìm ra giải pháp trị liệu cho bệnh do giun tròn.

4) Sự đề kháng Artemisinin

- Sự đề kháng của Plasmodium falciparum với artemisinin được báo cáo tại 5 quốc gia Đông Nam Á : Lào, Cambodia, Myanmar, Thái Lan và Việt Nam. Dung nạp của P. falciparum với mono artemisinin đã tăng đáng kể. Mặc dù những dẫn xuất của artemisinin vẫn còn tác dụng nhưng tỉ lệ thất bại cao với artesunate-mefloquine ở Thái Lan và với dihydroartemisinin-piperaquine ở Cambodia đã được ghi nhận. Gene của ký sinh trùng đã biến đổi, đơn cử là đột biến trên vùng cánh K13 của nhiễm sắc thể liên quan đến tính nhạy và khả năng đổi đích tác động của thuốc.

Hình 5. Artemisinin và các dẫn chất

- Một số khu vực thuộc châu Phi cũng xuất hiện sự kháng thuốc. Đây là hồi chuông báo động cho ngành Y tế thế giới.

WHO đã triển khai Kế hoạch toàn cầu ứng phó với sự kháng artemisinin (GPARC) vào tháng 1 năm 2011, với nỗ lực tối ưu hoá liệu pháp phối hợp artemisinin trong điều trị P. falciparum. Bên cạnh đó, việc chủ động chặn đứng sự lây lan của ký sinh trùng kháng thuốc rất quan trọng, gồm nhiều biện pháp phối hợp.

Để bảo toàn hiệu quả của artemisinin, ngành Y tế ở mỗi quốc gia phải tuân thủ chặt chẽ kế hoạch GPARC.

***Tóm lại, sự tìm ra artemisinin có ý nghĩa quan trọng về cả mặt y học lẫn khoa học. Song song với việc sử dụng artemisinin trong điều trị, lãnh đạo ngành Y tế ở các quốc gia phải lưu tâm đến sự kháng thuốc. Các kế hoạch quốc gia phải được xây dựng dài hạn và hiệu quả.

Nguồn tham khảo :

1. www.who.int/en/news-room/fact-sheets/detail/malaria

2. https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2015/tu-lecture.pdf

3. https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2015/tu-lecture-slides.pdf

4. Hoá dược 1, PGS.TS. Lê Minh Trí, PGS. TS. Huỳnh Thị Ngọc Phương, NXB Giáo Dục, 2017

#Artemisinin