Giải thưởng Nobel y học năm 2015 dành cho 3 nhà khoa học có nhiều công lao đóng góp trong lĩnh vực chống các bệnh ký sinh trùng phổ biến trong cộng đồng. Ông William C. Campbell thuộc Đại học Drew ở New Jersey của Mỹ và ông Satoshi Omura thuộc Đại học Kitasato của Nhật Bản phát triển thuốc Avermectin điều trị bệnh mù lòa đường sông, giun chỉ bạch huyết và các bệnh nhiễm loại giun tròn khác. Bà Youyou Tu thuộc Học viện Y học cổ truyền Trung Quốc phát hiện ra thuốc Artemisinin hiệu lực cao để điều trị bệnh sốt rét có hiệu quả.

Bệnh mù lòa đường sông, giun chỉ bạch huyết và sốt rét là vấn đề sức khỏe toàn cầu (ảnh minh họa)

Các bệnh ký sinh trùng liên quan

Các thành tựu y học mà 3 nhà khoa học đã được nhận Giải thưởng Nobel năm 2015 có liên quan đến biện pháp điều trị bệnh ký sinh trùng gồm bệnh mù lòa đường sông, bệnh giun chỉ bạch huyết và bệnh sốt rét. Cần nhìn lại đặc điểm của các loại bệnh này

Bệnh mù lòa đường sông (River blindness)

Đây là bệnh giun chỉ o­nchocerciasis do loại giun chỉ o­nchocerca volvulus ký sinh ở mắt gây nên. Bệnh được truyền từ người này sang người khác qua trung gian truyền bệnh của loại ruồi vàng Simulium. Bệnh gây ngứa da dữ dội, gây tổn thương ở mắt và dẫn đến mù lòa. Về dịch tễ học, bệnh phân bố tương đối khu trú và thường gặp ở Tây Phi, Trung Phi và một số nơi tại Đông Phi. Vùng lưu hành bệnh gặp nhiều nhất ở các miền savan tại Tây Phi; sự lây truyền bệnh cũng xảy ra ở một số vùng có giới hạn tại Yemen, Trung Mỹ và Nam Mỹ. Theo ước tính có khoảng hàng chục triệu người bị nhiễm bệnh này, trong đó có hàng trăm ngàn người bị mù lòa và khiếm thị nặng. Ruồi vàng Simulium là trung gian truyền bệnh độc nhất. Ấu trùng của giun chỉ o­nchocerca volvulus ký sinh ở người bệnh được ruồi hút máu, sau đó ấu trùng phát triển thành ấu trùng có thể nhiễm bệnh trong cơ thể ruồi sau 6 đến 10 ngày và được lây truyền sang cho người lành khi bị ruồi chích đốt máu qua vết đốt. Ấu trùng tiếp tục phát triển thành giun chỉ trưởng thành trong cơ thể người. Giun chỉ cái có thể sống tồn tại trong cơ thể người đến 12 năm, sinh sản ra hàng triệu ấu trùng và di chuyển tới da; từ đó được ruồi vàng hút máu khi đốt và ấu trùng giun chỉ xâm nhập cơ thể ruồi để tiếp tục vòng đời của chúng. Việc lây truyền bệnh phổ biến nhất ở khu vực gần các sông, suối có nước chảy xiết; nơi ruồi vàng hay bay đến đẻ trứng và phát triển thành nhiều đàn ruồi đốt máu người gây nhiễm bệnh. Trên thực tế, giun chỉ gây bệnh mù lòa đường sông không lây truyền bệnh ở các khu vực có nhiệt độ dưới 18^oC nên bệnh chỉ lưu hành phổ biến ở các nước nhiệt đới.

Bệnh giun chỉ bạch huyết (Elephantiasis)

Do ba loài ký sinh trùng gây bệnh trong hệ bạch huyết, chúng có thể làm phù lớn các chi và các phần khác của cơ thể. Thực tế bệnh giun chỉ bạch huyết gây dị dạng, thương tật và khổ đau cho người bệnh nhưng ít khi đe dọa đến tính mạng.

Bệnh giun chỉ Bancrofti do loài giun chỉ Wuchereria bancrofti gây nên, bệnh được truyền qua trung gian của loài muỗi truyền bệnh Culex quinquefasciatus; một vài loài muỗi Anopheles và Aedes cũng có khả năng truyền được bệnh này. Ước tính trên toàn cầu có khoảng hàng trăm triệu người mắc bệnh, chúng lưu hành tại nhiều vùng ở các nước Trung Quốc và Ấn Độ, khu vực Đông Nam Á, các đảo ở Thái Bình Dương, châu Phi nhiệt đới, Trung Mỹ và Nam Mỹ... Giun chỉ Bancrofti có hai thể, thể phổ biến nhất có ấu trùng giun chỉ di chuyển trong máu về đêm, thể thứ hai có ấu trùng hiện diện liên tục trong mạch máu nhưng số lượng lại tăng lên vào ban ngày. Trung gian truyền bệnh của thể phổ biến là muỗi Culex quinquefasciatus và một số loài muỗi Anopheles đốt máu về đêm. Thể thứ hai thường gặp ở Nam Thái Bình Dương và một số vùng nông thôn ở Đông Nam Á, nơi mà loài muỗi truyền bệnh chính có tập tính đốt máu vào ban ngày như một số loài muỗi Aedes. Ở các vùng nông thôn, giun chỉ Bancrofti do một số loài muỗi Anopheles truyền, đồng thời chúng cũng truyền bệnh sốt rét; ngay cả loài muỗi Aedes cũng có thể truyền bệnh giun chỉ. Ở các vùng thành thị, giun chỉ Bancrofti thường xảy ra ở những khu vực nhà cửa lụp xụp tại các nước đang phát triển; chúng do loài muỗi Culex quinquefasciatus thường đẻ trứng ở các rãnh nước bẩn, mương, cống thoát nước... để truyền bệnh.

Bệnh giun chỉ Brugia do hai loài giun chỉ Brugia malayi và Brugia timori gây nên. Ước tính trên thế giới có khoảng hàng chục triệu người bị mắc bệnh này, chủ yếu tập trung tại các nước thuộc khu vực Đông Nam Á. Muỗi truyền bệnh chủ yếu là loài Mansonia. Riêng loài giun chỉ Brugia timori có mặt ở các đảo Flores, Timor và Alor, miền Đông Java; bệnh do muỗi Anopheles barbirostris truyền. Giun chỉ Brugia do Brugia malayi gây ra cũng có hai thể, thể phổ biến nhất được truyền bệnh về ban đêm và thể còn lại được truyền bệnh cả ban đêm lẫn ban ngày. Thể phổ biến thường gặp tại những vùng trồng lúa ở châu Á do các loài muỗi Anopheles đốt máu ban đêm truyền, các loài muỗi Mansonia đẻ trứng ở vùng đầm lầy tại Indonesia và Malaysia có thể lây truyền sang người sống ở gần đó. Riêng bệnh giun chỉ do Brugia timori truyền bệnh chỉ qua trung gian của muỗi Anopheles barbirostris.

Giun chỉ trưởng thành sống trong mạch bạch huyết của cơ thể người và sinh ra ấu trùng. Những ấu trùng này di chuyển trong mạch bạch huyết và được muỗi hút vào cơ thể khi đốt máu người bệnh. Sau khi phát triển trong cơ thể muỗi nhiều ngày, ấu trùng xâm nhập qua da khi muỗi đốt máu người lành, di chuyển đến các hạch bạch huyết và phát triển thành giun chỉ trưởng thành ở các mạch bạch huyết. Khả năng mắc bệnh do chỉ bị muỗi đốt một lần là rất thấp. Giun chỉ trưởng thành có thể sống nhiều năm trong cơ thể người và sinh ra một số lượng lớn ấu trùng ở trong máu.

Bệnh sốt rét (Malaria)

Do ký sinh trùng đơn bào thuộc giống Plasmodium gây ra, chúng được truyền từ người này sang người khác bởi muỗi Anopheles. Ngoài 4 loại ký sinh trùng sốt rét thường gây bệnh cho người gồm Plasmodium falciparum, Plasmodiun vivax, Plasmodium malariae và Plasmodium ovale; hiện nay theo các nhà khoa học loại ký sinh trùng sốt rét Plasmodium knowlesi ký sinh ở loài khỉ cũng có khả năng truyền sang người và gây bệnh cho người. Bệnh sốt rét có mặt rộng khắp ở vùng nhiệt đới nhưng cũng gặp ở vùng cận nhiệt đới và các vùng khí hậu ôn hòa. Hiện nay ước tính trên toàn cầu có khoảng 3,2 tỷ người vẫn còn nguy cơ mắc sốt rét, trong đó 1,2 tỷ người có nguy cơ cao; riêng khu vực Tây Thái Bình Dương có 712 triệu người tương ứng khoảng 40% dân số khu vực đang sống trong vùng có nguy cơ mắc sốt rét. Số bệnh nhân mắc sốt rét có thể chiếm đến hàng trăm triệu người và gần nửa triệu người tử vong do sốt rét. Bệnh sốt rét là nguyên nhân chính gây tử vong ở châu Phi, đặc biệt là trẻ em và phụ nữ có thai; khách du lịch và những người di cư cũng có nguy cơ bị nhiễm bệnh cao. Việc điều trị bệnh sốt rét đang gặp nhiều khó khăn do ký sinh trùng Plasmodium falciparum đã kháng lại với các loại thuốc sốt rét thông thường sử dụng. Biện pháp diệt muỗi truyền bệnh bằng hóa chất cũng bị hạn chế do nhiều loài muỗi Anopheles đã kháng lại với hóa chất diệt. Do đó chương trình phòng chống sốt rét ở một số nơi đã trở ngại vì biện pháp thực hiện bị hạn chế kể cả khả năng tài chính eo hẹp. Ký sinh trùng sốt rét xâm nhập vào cơ thể người do loài muỗi Anopheles mang mầm bệnh chích đốt máu và truyền sang. Chúng đi vào gan qua đường máu và phát triển nhân lên tại đây, trong thời gian này người bệnh không có triệu chứng lâm sàng. Sau khoảng 9 ngày hoặc lâu hơn tùy theo loại, ký sinh trùng từ gan xâm nhập vào máu, vào hồng cầu để phát triển thành các thể vô tính và lại nhân lên. Vài ngày sau đó sẽ xuất hiện triệu chứng lâm sàng đầu tiên, một số ký sinh trùng phát triển thành thể giao bào là thể hữu tính trong chu kỳ sinh trưởng. Muỗi Anopheles hút máu người bệnh có thể giao bào, ký sinh trùng tiếp tục giai đoạn phát triển trong cơ thể muỗi và vào cuối giai đoạn này một thế hệ mới của ký sinh trùng là thoa trùng đi đến tuyến nước bọt của muỗi để ký sinh ở đó cho đến khi muỗi đốt máu người lành và truyền thoa trùng cùng với nước bọt vào vật chủ mới. Thoa trùng sau đó di chuyển tới gan và tiếp tục chu kỳ phát triển. Thời gian để ký sinh trùng hoàn thành giai đoạn từ thể giao bào đến thể thoa trùng ở tuyến nước bọt mất khoảng từ 9 đến 12 ngày. Ngoài muỗi truyền bệnh, sốt rét cũng có thể bị nhiễm một cách vô tình qua việc truyền máu có ký sinh trùng sốt rét hay qua kim tiêm, ống tiêm nhiễm mầm bệnh hoặc mẹ mắc bệnh sốt rét truyền sang cho con khi sinh qua nhau thai gọi là sốt rét bẩm sinh.

3 nhà khoa học nhận được Giải thưởng Nobel y học năm 2015 về lĩnh vực ký sinh trùng (ảnh minh họa)

Thành tựu của các thuốc điều trị liên quan

Như trên đã nêu, 3 nhà khoa học nhận được Giải thưởng Nobel y học năm 2015 do có công lao phát triển thuốc Avermectin để điều trị bệnh mù lòa đường sông, giun chỉ bạch huyết cùng một số loại giun tròn khác và phát hiện thuốc Artemisinin có hiệu lực cao trong điều trị bệnh sốt rét hiệu quả. Vậy các loại thuốc này có tác dụng như thế nào?

Avermectin: Avermectin hiện nay được phân lập thành thuốc điều trị mang tên Ivermectin, đây là loại thuốc chống giun sán sản xuất dưới dạng viên nén với hàm lượng 3-6 mg. Ivermectin là dẫn chất bán tổng hợp của một số Avermectin, nhóm chất có cấu trúc lacton vòng lớn phân lập từ sự lên men Streptomyces avermitilis. Chúng có phổ hoạt tính rộng trên các loại giun tròn và tiết túc của gia súc, do đó được dùng nhiều trong thú y. Sau đó thuốc được nghiên cứu dùng cho người từ năm 1981 và thấy có tác dụng hiệu quả trên nhiều loại giun tròn như giun lươn, giun tóc, giun kim, giun đũa, giun móc và cả giun chỉ bạch huyết Wuchereria bancrofti... nhưng lại không có tác dụng trên loại sán lá gan và sán dây. Hiện nay Ivermectin là thuốc được lựa chọn để điều bệnh mù lòa đường sông do nhiễm giun chỉ o­nchocerca volvulus, thuốc có khả năng diệt ấu trùng giun chỉ rất mạnh nhưng ít có tác dụng đối với giun chỉ trưởng thành. Sau khi uống thuốc từ 2 đến 3 ngày, ấu trùng giun chỉ ký sinh ở da mất đi nhanh, còn ấu trùng giun chỉ ký sinh ở giác mạc và tiền phòng ở mắt thì chậm hơn. Tác dụng của thuốc có thể kéo dài đến 12 tháng, khoảng 1 tháng sau khi dùng thuốc ấu trùng tại tử cung giun chỉ trưởng thành không thoát ra được rồi bị thoái hóa và tiêu đi; vì vậy tác dụng kéo dài đối với ấu trùng giun chỉ rất có hiệu quả trong việc ngăn chặn đường lây lan của bệnh. Các nhà khoa học đã biết khá rõ cơ chế tác dụng của thuốc Ivermectin đối với giun chỉ o­nchocerca volvulus gây bệnh mù lòa đường sông. Thuốc gây tác dụng độc trực tiếp nên có thể làm bất động và thải trừ ấu trùng giun qua đường hạch huyết. Chúng kích thích tiết chất acid gama-amino-butyric (GABA) dẫn truyền luồng thần kinh. Ở các loài giun nhạy cảm, thuốc tác động bằng cách tăng cường sự giải phóng GABA ở sau điểm tiếp hợp của khớp thần kinh cơ là cho giun bị liệt. Thuốc không dễ dàng xâm nhập vào hệ thống thần kinh trung ương của các loài động vật có vú nên không ảnh hưởng đến sự dẫn truyền thần kinh phụ thuộc vào GABA của các loài này. Ivermectin là thuốc được lựa chọn để điều trị bệnh mù lòa đường sông do nhiễm giun chỉ o­nchocerca volvulus có hiệu quả hiện nay mặc dù chúng cũng có tác dụng tốt trong việc điều các bệnh giun tròn, kể cả loại giun lươn Strongyloides stercoralis. Ngoài ra, thuốc cũng có hiệu lực cao đối với bệnh giun chỉ bạch huyết với những nghiên cứu đã được thông báo chứng minh. Nên uống thuốc với nước sôi để nguội vào buổi sáng sớm khi chưa ăn hoặc cũng có thể uống vào lúc khác nhưng lưu ý tránh ăn trong vòng 2 giờ trước và sau khi dùng thuốc. Thực tế chưa xác định được độ an toàn đối với trẻ em dưới 5 tuổi khi dùng thuốc, vì vậy đối với người lớn và trẻ em trên 5 tuổi uống liều duy nhất 0,15mg/kg cân nặng; nếu dùng liều cao hơn có thể làm tăng phản ứng có hại nhưng không tăng hiệu quả điều trị. Lưu ý phải điều trị lại với liều thuốc như trên hàng năm để chắc chắn khống chế được ấu trùng giun chỉ. Nếu người bệnh bị nhiễm nặng ấu trùng giun chỉ o­nchocerca volvulus ở mắt thì phải điều trị lại thường xuyên hơn theo định kỳ 6 tháng một lần mới có hiệu quả. Lẽ dĩ nhiên việc điều trị bệnh bằng thuốc Ivermectin phải có chỉ định và theo dõi của bác sĩ.

Artemisimin: Từ năm 1967, các nhà khoa học ở Trung Quốc đã thực hiện việc kiểm tra một cách có hệ thống các cây thuốc y học cổ truyền để tìm ra nguồn thuốc mới. Trong đó có một loại cây dược thảo sử dụng từ rất lâu đời có tên là Qinghao, thường gọi là cây Thanh hao hoa vàng với tên khoa học là Artemisia annua L. thuộc họ Asteraceae được tập trung nghiên cứu. Sau đó năm 1972 đã phân lập và chiết xuất được hoạt chất Artemisinin hay Qinghaosu từ cây Qinghao hoặc Thanh hao. Artemisinin là một sesquiterpen lacton mang một nhóm peroxid nội, khác hẳn với cấu trúc của các loại thuốc sốt rét khác, trong hệ thống dị vòng của nó không có nitrogen. Khi được tách và xác định đặc tính, Artemisinin và một số dẫn xuất của nó được các nhà khoa học Trung Quốc nghiên cứu một cách toàn diện về hiệu lực của chúng trên mô hình sốt rét trong phòng thí nghiệm, dược học, được động học, độc tính và thử nghiệm trên lâm sàng. Các dẫn xuất của Artemisinin như Dihydroartemisinin, Artemether, Arteether, Natri artesunat thể hiện hiệu lực điều trị sốt rét cao hơn hẳn bản thân của Artemisinin. Hiện nay thuốc Artemisinin và các dẫn xuất của nó được xem là loại thuốc sốt rét mới đang quan tâm không chỉ riêng ở Trung Quốc mà ngay cả ở nước ta cũng như nhiều quốc gia khác trên thế giới vì chúng có tác dụng tốt đối với các trường hợp sốt rét do nhiễm ký sinh trùng Plasmodium falciparum kháng thuốc, có hiệu lực cao đối với các trường hợp sốt rét nặng và sốt rét ác tính nên đã góp phần vào việc hạ thấp tỷ lệ tử vong. Artemisinin là hoạt chất của cây Qinghao hay Thanh hao hoa vàng có đặc tính không tan trong nước, chúng còn được dùng với các ether như Arteether, Artemether tan trong dầu dùng để tiêm bắp thịt hoặc Natri artesunat tan trong nước dùng để tiêm tĩnh mạch. Thuốc được hấp thu nhanh sau khi uống và đạt nồng độ cao sau 1 giờ; cao nhất tập trung ở gan, não, máu, phổi, thận, cơ tim và lách. Dùng Natri artesunat tiêm tĩnh mạch sẽ chuyển hóa nhanh thành Dihydroartemisinin còn hoạt tính. Nghiên cứu ghi nhận Artemisinin gắn 65% vào protein huyết tương, còn đối với Artemether 77%, Dihydroartemisinin 44%; gan có thể chuyển hóa 92% Artemisinin trong gần 1 giờ. Artemisinin được thải khoảng 80% qua phân và nước tiểu trong 24 giờ, còn Artemether thì thải chậm hơn. Thuốc Artemisinin và các dẫn xuất được chỉ định dùng cho cả sốt rét thể thông thường và sốt rét ác tính. Cơ chế tác dụng của thuốc theo các nhà khoa học là chúng có khả năng phá những thành phần cơ bản của ký sinh trùng sốt rét trong hồng cầu làm cho ký sinh trùng bị chết. Hiện nay ký sinh trùng sốt rét kháng thuốc xuất hiện tại nhiều nơi, đặc biệt là loại Plasmodium falciparum đã kháng lại các loại thuốc đang sử dụng, kể cả Artemisinin và các dẫn xuất của nó. Vì vậy Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) khuyến cáo không nên sử dụng thuốc đơn thuần mà cần phải phối hợp với một số thuốc khác. Các phác đồ phối hợp chống kháng được đề nghị sử dụng là: Artesunat phối hợp với Mefloquin, Artemether phối hợp với Lumefantrin, Artesunat phối hợp với Amodiaquin, Dihydroartemisinin phối hợp với Piperaquin và Quinin phối hợp với Doxycyclin hoặc Clindamycin.

Thuốc Ivermectin (Avermectin) và Artemisinin được sử dụng trong điều trị bệnh (ảnh minh họa)

Tại nước ta, Dihydroartemisinin phối hợp với Piperaquin được chỉ định là thuốc điều trị ưu tiên (first line) với tên biệt dược Arterakine và CV-artecan, liều lượng dùng theo nhóm tuổi; lưu ý không dùng cho phụ nữ có thai trong 3 tháng đầu. Quinin phối hợp với Doxycyclin hoặc Clindamycin được chỉ định là thuốc điều trị thay thế (second line) khi dùng thuốc điều trị ưu tiên bị thất bại, liều lượng thuốc tính theo trọng lượng cơ thể; lưu ý Doxcyclin chỉ dụng cho người lớn và trẻ em trên 8 tuổi, còn phụ nữ có thai dưới 3 tháng và trẻ em dưới 8 tuổi thì dùng Clindamycin thay thế. Riêng các phác đồ chống kháng khác chưa được áp dụng thực hiện tại Việt Nam.

Góp phần trong thành tựu y học

Như vậy Giải thưởng Nobel y học năm 2015 đã dành cho 3 nhà khoa học William C. Campbell, Satoshi Omura và Youyou Tu do có nhiều công lao đóng góp trong việc chăm sóc, bảo vệ sức khỏe của cộng đồng với những công trình nghiên cứu liên quan đến bệnh ký sinh trùng; đặc biệt là việc phát triển thuốc Avermectin điều trị bệnh mù lòa đường sông, giun chỉ bạch huyết và các bệnh giun tròn khác; phát hiện thuốc Artemisinin điều trị bệnh sốt rét có hiệu quả để giảm tử vong. Niềm vinh quang này cũng là dịp đánh thức mọi người và cộng đồng quốc tế cần quan tâm nhiều hơn nữa đến các bệnh ký sinh trùng vì theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) bệnh ký sinh trùng trong thời gian qua có thể nói là bệnh đã bị lãng quên. 

Các nội dung khác »

---