Hoạt chất Ivermectin là gì: Lịch sử phát minh đạt giải Nobel y học

Ivermectin là thuốc chống ký sinh trùng thuộc nhóm avermectin, được bán tổng hợp từ hợp chất do vi khuẩn đất Streptomyces avermitilis tạo ra. Thuốc được dùng để điều trị giun lươn, bệnh mù sông, giun chỉ bạch huyết, ghẻ, chấy và một số bệnh da. Phát minh này mang về một nửa giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học năm 2015 cho hai nhà khoa học William C. Campbell và Satoshi Ōmura, ghi nhận tác động to lớn của thuốc với hàng trăm triệu người ở các vùng nghèo nhất thế giới.

Một nắm đất ở Nhật Bản

Câu chuyện bắt đầu từ thập niên 1970 tại Viện Kitasato, Tokyo. Nhà vi sinh vật học Satoshi Ōmura có thói quen mang theo túi nhựa nhỏ để lấy mẫu đất ở mọi nơi ông đi qua. Nhóm của ông phân lập hàng nghìn chủng vi khuẩn Streptomyces, một chi vi khuẩn nổi tiếng là "nhà máy" sản xuất kháng sinh tự nhiên, nuôi cấy chúng và chọn ra những chủng có triển vọng.

Một trong những mẫu đất ấy, lấy gần một sân golf ở tỉnh Shizuoka, chứa một chủng vi khuẩn chưa từng được mô tả. Chủng này được gửi sang Mỹ trong khuôn khổ hợp tác giữa Viện Kitasato và công ty dược Merck.

Phát hiện tại phòng thí nghiệm Merck

Tại Merck, nhóm nghiên cứu ký sinh trùng do William C. Campbell dẫn dắt thử nghiệm dịch nuôi cấy các chủng vi khuẩn trên chuột nhiễm giun. Dịch nuôi cấy từ chủng vi khuẩn của Ōmura cho kết quả nổi bật: giun bị loại bỏ khỏi chuột mà con vật không bị hại. Nhóm tinh chế được các hợp chất hoạt tính và đặt tên là avermectin, ý chỉ khả năng chống giun.

Sau đó, các nhà hóa học biến đổi nhẹ cấu trúc avermectin bằng phản ứng hydro hóa, tạo ra một dẫn xuất an toàn hơn và hiệu quả hơn. Đó chính là Ivermectin. Chủng vi khuẩn gốc về sau được đặt tên là Streptomyces avermitilis. Điều đáng chú ý là dù đã tìm kiếm nhiều năm trên toàn thế giới, các nhà khoa học hầu như không tìm thấy chủng nào khác tạo ra avermectin tương tự, khiến mẫu đất Shizuoka trở thành một trong những mẫu đất nổi tiếng nhất trong lịch sử dược học.

Từ thú y đến y học

Ivermectin được đưa vào thú y đầu thập niên 1980 và nhanh chóng trở thành một trong những thuốc thú y bán chạy nhất thế giới, dùng cho trâu bò, cừu, ngựa, chó để trị giun, ve, ghẻ. Hiệu quả ở liều rất thấp và phổ tác động rộng khiến nó khác biệt so với các thuốc trước đó.

Campbell và cộng sự nhận thấy Ivermectin có tác dụng với giun chỉ Onchocerca ở ngựa, một họ hàng của Onchocerca volvulus gây bệnh mù sông ở người. Thử nghiệm lâm sàng trên người ở châu Phi sau đó xác nhận một liều đơn có thể làm giảm mạnh ấu trùng trong da trong nhiều tháng. Năm 1987, Ivermectin được phê duyệt cho người với tên thương mại Mectizan để điều trị bệnh mù sông.

Chương trình hiến tặng thuốc lịch sử

Bệnh mù sông lưu hành chủ yếu ở các cộng đồng nghèo vùng ven sông châu Phi, nơi người dân không thể trả tiền thuốc. Cùng năm được phê duyệt, Merck công bố sẽ cung cấp Mectizan miễn phí cho bất kỳ ai cần, trong bao lâu cần thiết. Chương trình hiến tặng Mectizan, phối hợp với WHO, các chính phủ và tổ chức phi chính phủ, sau này mở rộng sang giun chỉ bạch huyết khi phối hợp với albendazol. Đây được xem là một trong những chương trình hiến tặng thuốc lâu dài và quy mô lớn nhất lịch sử y tế công cộng.

Nhờ đó, nhiều khu vực đã ngừng lây truyền bệnh mù sông, và một số quốc gia ở châu Mỹ đã được WHO công nhận loại trừ bệnh. Vai trò của thuốc trong bệnh giun chỉ được trình bày chi tiết trong bài chỉ định của Ivermectin trong điều trị giun chỉ.

Giải Nobel năm 2015

Năm 2015, Ủy ban Nobel trao giải Sinh lý học hoặc Y học cho ba nhà khoa học: một nửa cho William C. Campbell và Satoshi Ōmura vì khám phá liệu pháp mới chống lại nhiễm trùng do giun tròn ký sinh, nửa còn lại cho Tu Youyou (Đồ U U) vì khám phá artemisinin chống sốt rét. Đây là lần hiếm hoi giải Nobel Y học vinh danh những phát minh có tác động trực tiếp đến các bệnh của người nghèo ở vùng nhiệt đới.

Ivermectin hoạt động thế nào, nói ngắn gọn

Thuốc gắn vào kênh clorua phụ thuộc glutamat chỉ có ở giun tròn và chân đốt, làm tế bào thần kinh, cơ của chúng bị tê liệt. Người không có kênh này và não được bảo vệ bởi hàng rào máu não, nên thuốc có độ chọn lọc cao. Đọc thêm trong bài cơ chế diệt ký sinh trùng của Ivermectin.

Giá trị của Nobel không phải giấy phép cho mọi công dụng

Trong đại dịch Covid-19, danh tiếng "thuốc đoạt giải Nobel" bị dùng để quảng bá Ivermectin cho những công dụng không được chứng minh. Giải thưởng ghi nhận hiệu quả với bệnh ký sinh trùng, dựa trên bằng chứng vững chắc qua hàng chục năm. Nó không phải lời bảo chứng cho các bệnh khác. Bài hiểu lầm về khả năng diệt virus phân tích kỹ hơn vấn đề này.

Bài học từ câu chuyện Ivermectin

• Thiên nhiên vẫn là kho dược liệu: nhiều thuốc quan trọng đến từ vi sinh vật đất, và việc sàng lọc có hệ thống vẫn còn giá trị.
• Hợp tác học thuật và công nghiệp: phát hiện là kết quả của mối hợp tác giữa một viện nghiên cứu và một công ty dược.
• Tiếp cận thuốc là một phần của thành công: thuốc tốt chỉ thay đổi thế giới khi đến được tay người cần.
• Dùng đúng mới giữ được giá trị: kháng thuốc trong thú y là lời nhắc rằng ngay cả thuốc tốt nhất cũng có thể mất hiệu quả nếu dùng tràn lan.

Ivermectin ngày nay

Ivermectin nằm trong Danh mục Thuốc thiết yếu của WHO. Ngoài các chỉ định kinh điển, nhà khoa học vẫn tiếp tục nghiên cứu những hướng như dùng thuốc để giảm lây truyền sốt rét qua việc làm muỗi hút máu người đã uống thuốc chết nhanh hơn. Những hướng này còn trong giai đoạn nghiên cứu và chưa phải chỉ định thường quy. Với người bệnh, thuốc vẫn là thuốc kê đơn và cần chẩn đoán trước khi dùng.