Thế kỷ XXI và sự “hồi xuân” của thuốc từ thiên nhiên

Điểm lại tình hình phát minh các phân tử hóa dược mới trong những năm qua, Graham Dutfield tại Đại học Queen Mary College ở Luân Đôn viết: “Công nghiệp (dược) đang trong thời kỳ khủng hoảng. Các  công ty dược đang ném tiền của vào nghiên cứu thuốc mới nhưng không thu hồi được khoản tiền đã đầu tư. Đó là lý do vì sao phải tìm những cách tiếp cận mới”.

Trong những năm 80 của thế kỷ trước, những bộ óc sáng giá nhất của công nghiệp dược đã cho rằng cách tiếp cận hoàn toàn về kỹ thuật có thể thay thế được phương pháp nghiên cứu “thử – sai” và phương pháp nghiên cứu dựa vào trực giác. Các thiết bị máy móc sẽ tổng hợp và tìm ra các cấu trúc hóa học cơ bản, tung ra hàng chục ngàn phân tử hóa học mới để thử nghiệm tự động tiềm năng điều trị. Ian Paterson, giáo sư hóa học của Đại học Cambridge viết: “Các công ty dược phẩm lớn hết sức kiên trì sàng lọc một số lượng cực kỳ lớn các hợp chất hóa học. Người ta nghĩ cứ như khi chơi xổ số: nếu mua một lượng vé số đủ nhiều, sẽ có một vé số cho ta một thứ thuốc có giá trị hàng tỷ đôla”. Thực tế không phải như vậy. Số thuốc mới được Cơ quan Quản lý Dược và Thực phẩm Hoa Kỳ cấp phép đã giảm từ 53 thuốc năm 1996 xuống chỉ còn 23 thuốc trong năm 2004. Ở Mỹ, người ta ước lượng rằng cứ khoảng 10.000 phân tử hóa học tổng hợp được đem thử hoạt tính sinh học trong phòng thí nghiệm (in vitro), chỉ có 20 phân tử được tiếp tục thử nghiệm trên động vật, 10 trong số đó được thử lâm sàng trên người và chỉ duy nhất có 1 phân tử được Cơ quan Quản lý Dược phẩm Hoa Kỳ cho phép đưa ra thị trường. Như vậy, xác suất nghiên cứu thành công là: 1:10.000. Thời gian để nghiên cứu một thuốc mới, nếu thành công, thường kéo dài không ít hơn 10 năm với phí tổn khoảng từ vài trăm triệu cho đến gần 1 tỷ đôla Mỹ. Điều đó cho thấy tại sao giá thuốc mới cực kỳ đắt và gần 80% nhân loại khó tiếp cận với thuốc.

Mặt khác còn có một thực tế là, trong những phân tử hóa dược được gọi là mới đó, cũng có nhiều phân tử có nguồn gốc tự nhiên hoặc là các dẫn chất của các sản phẩm tự nhiên. Phân tích các thuốc mới được phép đưa ra thị trường trong 20 năm (1981-2002), người ta thấy rằng có đến 28% thuốc mới có nguồn gốc tự nhiên. Ngoài ra, còn có 24% được tổng hợp hoặc bắt chước các hợp chất tự nhiên.

Các mẫu hóa thạch cho thấy cây cỏ đã được dùng làm thuốc ít nhất từ thời kỳ đồ đá cũ, nghĩa là cách nay khoảng 60.000 năm. Từ thời kỳ đó, con người tiền sử đã phát triển một nền y học cổ truyền dùng cây cỏ làm phương tiện phòng và chữa bệnh. Y học dân gian và y học cổ truyền của các dân tộc trên thế giới từ Đông sang Tây, từ Bắc xuống Nam đã sử dụng hàng ngàn cây cỏ để chữa bệnh trong suốt quá trình phát triển lịch sử của mình. Và cho đến ngày nay, những năm đầu của thế kỷ XXI, theo Tổ chức Y tế Thế giới, vẫn còn đến 65% nhân loại sử dụng y học cổ truyền làm phương tiện chăm sóc sức khỏe ban đầu.

Trong kỷ nguyên hiện đại ngày nay, vai trò nền y học cổ truyền của các dân tộc trên thế giới, trong đó có một bộ phận quan trọng là dựa trên việc sử dụng cây cỏ để chăm sóc sức khỏe và chữa bệnh, đã làm cho Tổ chức Y tế Thế giới nhận thấy đây là một lĩnh vực có nhiều tiềm năng, trên nhiều phương diện để góp phần thực hiện mục tiêu cao quý và đầy tham vọng của tổ chức rộng lớn này: “Sức khỏe cho mọi người”, đặc biệt trong bối cảnh thế giới càng ngày càng trở thành một “thế giới phẳng”, nhưng vẫn tồn tại một nghịch lý là còn đến hàng tỷ người không được chăm sóc y tế hằng ngày và không được sử dụng quá 1 đô la tiền thuốc mỗi năm. Chính vì vậy, Tổ chức Y tế Thế giới đã thúc giục các quốc gia thành viên hãy xây dựng Chính sách quốc gia về y học cổ truyền nhằm tích hợp hai nền y học cổ truyền và y học hiện đại phục vụ công cuộc chăm sóc bảo vệ sức khỏe nhân dân.

Trong khi đó, trên một bình diện khác, các công ty dược phẩm đa quốc gia đã sớm nhìn thấy “ánh vàng” long lanh trong kho tàng hệ thực vật mang màu xanh của diệp lục tố. Chris Molloy, Giám đốc Công ty MerLion (Singapore), đang bảo quản 100.000 chủng vi khuẩn và 38.000 mẫu thực vật nói: “Thiên nhiên đã làm việc trong suốt thời gian 3 triệu năm cho chúng ta. Hệ gen của các sản vật tự nhiên không hoài phí thời gian để tạo ra các phân tử không tương tác được với hệ sinh học”. Sinh vật đã có vô số “bài học” về xử lý thành công và cạnh tranh với nhau, tạo ra các cấu trúc hóa học rất phức tạp và có hiệu lực. Nhận ra chân lý đó, các nhà nghiên cứu và sản xuất dược phẩm trên thế giới đang nhằm vào các mục tiêu: (1) Phân lập các chất có hoạt tính sinh học để sử dụng trực tiếp trong y học (reserpin, taxol, vinblastin, vincristin…), (2) Từ các hoạt chất tự nhiên tổng hợp hoặc bán tổng hợp thành các hợp chất mới có hoạt tính cao hơn và/hoặc có độc tính thấp hơn (metformin, nabilon, oxycodon, verapamil, amiodaron…), (3) Sử dụng các hợp chất tự nhiên làm công cụ để nghiên cứu dược lý (diethylamid của acid lysergic, mescalin, yohimbin…) và cuối cùng là, (4) Sử dụng toàn bộ hoặc một bộ phận cây cỏ để làm thuốc (tỏi, bạch quả, echinacea…).

Hiện nay, vai trò của các sản phẩm thiên nhiên trong y học hiện đại đang được xem xét trên 3 tiêu chí: (1) Tỷ lệ các phân tử hóa học mới có cấu trúc hóa học rất khác biệt được đưa vào sử dụng, kể cả việc dùng làm “khuôn mẫu” để bán tổng hợp hoặc tổng hợp toàn phần, (2) Số lượng các bệnh được điều trị bằng các phân tử hóa học đó và, (3) Tần suất sử dụng trong điều trị bệnh tật.

Trong giai đoạn 2000-2005, các công ty dược phẩm đa quốc gia đã có 23 thuốc mới từ nguồn gốc tự nhiên được phép đưa ra thị trường để điều trị ung thư, bệnh thần kinh, bệnh nhiễm trùng, bệnh tim mạch, các bệnh liên quan đến hệ miễn dịch, chống viêm… Điển hình là các thuốc: bivalirudin (MDCO, 2000), ozogamicin (Wyeth – Ayerst, 2000), pimecrolimus (Novartis, 2001), nitisinone (Swedish Orphan, 2002), ziconotide (Elan, 2004), exenatide (Eli Lilly, 2005), micafungin (Fujisawa, 2005)…

Trên trái đất có khoảng 250.000 loài thực vật bậc cao, trong đó mới chỉ có 6% được nghiên cứu sàng lọc về hoạt tính sinh học và 15% được nghiên cứu về hóa thực vật. Còn cả một khối công việc vô tận dành cho các nhà khoa học nghiên cứu và sáng tạo, đặc biệt khi đối tượng nghiên cứu được mở rộng ra cả với sinh vật và thực vật biển. Càng ngày người ta càng nhận thấy rằng, trong quá trình nghiên cứu sử dụng cây cỏ làm thuốc và nghiên cứu thuốc mới từ cây cỏ, kiến thức y học dân tộc bản địa (ethnomedicine) có vai trò cực kỳ quan trọng trong định hướng nghiên cứu ban đầu và qua đó tiết kiệm được nhiều thời gian và công sức. Nghiên cứu 122 hoạt chất tự nhiên được sử dụng làm thuốc trong thế kỷ XX, người ta nhận thấy có đến 80% số đó có nguồn gốc từ 94 loài thực vật đã được các dân tộc bản địa sử dụng với mục đích điều trị tương tự.