Nghiên cứu thuốc mới, hướng đi nào cho tương lai?  


 

Trong vòng 60 năm qua, công nghệ khoa học đã và đang phát triển một cách chóng mặt. Hàng loạt các sản phẩm công nghệ cao được ra đời như điện thoại cảm ứng, máy tính siêu năng, đồng hồ điện thoại,... Tuy nhiên, trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, mà cụ thể là dược học, số lượng thuốc mới ra đời ngày càng giảm đi. Cụ thể, từ năm 1950 tới 2008, có 1222 hoạt chất mới (1103 phân tử hóa học và 119 hoạt chất sinh học) được FDA (Food and Drug Administration, Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ) chấp thuận, tức chỉ trung bình 21 thuốc mới được ra đời hàng năm [1]. Con số này thật đáng lo ngại khi trên thế giới có hàng trăm loại bệnh tật, và nguy hiểm hơn khi những loại bệnh không có thuốc trị ngày càng gia tăng. Gần đây, việc xuất hiện chủng siêu vi khuẩn Escherichia coli kháng colistin, một loại kháng sinh dự phòng chỉ dành cho vi khuẩn đã kháng những kháng sinh khác, dấy lên một tình trạng báo động trong giới y học [2]. Phải chăng con người đang thua cuộc trong cuộc chiến chống lại bệnh tật?

Một cách ngắn gọn, quy trình nghiên cứu và sản xuất thuốc mới có thể được tóm tắt qua 4 bước cơ bản:

            1. Tìm kiếm hoạt chất tiềm năng (Drug discovery): hàng loạt các chất trong tự nhiên (chiết xuất từ cây cỏ, động vật,...) và nhân tạo (tổng hợp hóa học) được tiến hành thử nghiệm trong phòng nghiên cứu trên các mô hình bệnh tật khác nhau, bao gồm cả thiết kế thuốc trên máy tính. Mục đích chính là nhằm tìm ra các hoạt chất có tác dụng tốt nhất, liều lượng thấp nhất và an toàn nhất.

            2. Thử nghiệm tiền lâm sàng (Preclinical test): các hoạt chất tiềm năng sẽ được tiến hành thử nghiệm trên động vật, bao gồm cả loài gậm nhấm (chuột, thỏ) và không gậm nhấm (chó, khỉ). Mục đích chính là xác định khả năng điều trị cũng như độ an toàn của hoạt chất trên cơ thể sống, đặc biệt là cơ thể có hệ thống giống con người.

            3. Thử nghiệm lâm sàng (Clinical trials): các hoạt chất có tác dụng tốt trên động vật sẽ được tiến hành thử nghiệm trên người tình nguyện. Giai đoạn này được chia nhỏ thành 3 bước, với số lượng người tham gia tăng dần (khoảng 50 người cho bước 1 đến khoảng vài ngàn người cho bước 3), nhằm đánh giá hiệu quả, liều lượng cũng như độ an toàn của thuốc.

            4. Đăng ký thuốc và đưa ra thị trường (Regulatory approval and marketing): sau khi có đầy đủ các dữ liệu khoa học, thuốc được đăng ký với cơ quan pháp lý, được bảo hộ độc quyền trong khoảng 10 – 15 năm, được sản xuất và bán ra thị trường.

Toàn bộ giai đoạn chiếm thời gian khoảng 13 – 15 năm, từ khoảng 10000 hoạt chất tiềm năng ở bước 1 đến duy nhất 1 thuốc ở bước 4, và chi phí khoảng 2 tới 3 tỷ USD [3]. Chi phí này bao gồm cả các thử nghiệm thất bại trong quá trình nghiên cứu. Do vậy, số lượng thuốc mới trên thị trường ngày càng giảm sút.

Hình 1: Quy trình nghiên cứu và sản xuất thuốc mới. Nguồn: [7]

Nhằm giải quyết tình trạng cấp bách trên, các nhà nghiên cứu đã đưa ra một số chiến lược trong quá trình nghiên cứu, cụ thể [4]:

            1. Thử nghiệm hoạt chất cũ trên bệnh mới: các hoạt chất đã có mặt trên thị trường hay các hoạt chất không có tác dụng để điều trị bệnh A, có thể được thử trên mô hình bệnh B, với hy vọng tìm được “thuốc mới” trong những chất đã có. Sildenafil (Viagra®) ban đầu được thử trên mô hình bệnh tim mạch, nhưng lại được ra thị trường nhờ “tác dụng phụ” rối loạn cương dương [5].

            2. Nghiên cứu từ kinh nghiệm dân gian: để tiết kiệm thời gian và kinh phí tìm kiếm hoạt chất mới, các nhà khoa học đã nghiên cứu các tài liệu cổ xưa về các bài thuốc hiệu quả trong dân gian. Từ đó xoáy sâu vào một loại cây hay động vật cụ thể. Giải Nobel Y học năm 2015 về thuốc trị sốt rét artemisinin là một ví dụ điển hình về hướng nghiên cứu này [6].

            3. Thay đổi dược động học: dược động học là quá trình biến đổi, chuyển hóa của thuốc trong cơ thể. Một số hoạt chất đã được chứng minh là an toàn trên người (qua bước 1 trong thử nghiệm lâm sàng) nhưng lại không (hoặc ít) có tác dụng trị liệu. Nguyên nhân có thể do hoạt chất kém hấp thu vào máu, bị chuyển hóa quá nhanh thành chất khác, không đến được cơ quan bị bệnh, hay bị đào thải quá nhanh qua phân hoặc nước tiểu. Do đó, hướng nghiên cứu thay đổi cấu trúc của hoạt chất nhằm thay đổi dược động học đang được phát triển mạnh mẽ vì tiết kiệm được một lượng lớn thời gian và chi phí.

Hình 2: (Trái): Viagra, ”thần dược” của quý ông, được tìm ra một cách tình cờ; (Giữa): Artemisinin, cứu tinh của hàng vạn người trong cuộc chiến chống sốt rét; (Phải): Minh họa quá trình “biến hóa” thuốc của các nhà dược học. Nguồn: [8], [9], [4]

Cuộc chiến giữa con người và bệnh tật, như hai mặt của một đồng xu, luôn song hành cùng nhau. Và có một điều chắc chắn rằng, con người luôn có cách vượt qua những khó khăn trong cuộc chiến đó.

Tác giả: Phạm Duy Toàn (NCS, ĐH Naresuan, Thái Lan)

Phản biện: Nguyễn Thụy Việt Phương (TS, ĐH Y Dược, Tp. HCM)

Tài liệu tham khảo

1. Munos, B. (2010) Lessons from 60 years of pharmaceutical innovation. Nature Rev. Drug Discov. 8:959–968.

2. McGann, P et al. (2016) Escherichia coli Harboring mcr-1 and blaCTX-M on a Novel IncF Plasmid: First report of mcr-1 in the USA. Antimicrob. Agents Chemother. pii: AAC.01103–16.

3. Jack, WS et al. (2012) Diagnosing the decline in pharmaceutical R&D efficiency. Nature Rev. Drug Discov. 11:191–200.

4. Nicola, N. (2016) Can you teach old drugs new tricks? Nature 534:314–316.

5. Robert. (2008) History of Viagra, http://www.sildenafilakaviagra.com/history-of-viagra, accessed 17.06.2016.

6. Youyou, T. (2015) Nobel Lecture: Discovery of Artemisinin - A Gift from Traditional Chinese Medicine to the World, http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2015/tu-lecture.html, accessed 17.06.2016.

7. GlaxoSmithKline (2015) Chúng tôi đã phát minh thuốc mới như thế nào?, http://vn.gsk.com/vi-vn/nghi%C3%AAn-c%E1%BB%A9u/ch%C3%BAng-t%C3%B4i-ph%C3%A1t-minh-thu%E1%BB%91c-m%E1%BB%9Bi-nh%C6%B0-th%E1%BA%BF-n%C3%A0o/, accessed 02.07.2016.

8. Thu Hà (2015) Tác hại khôn lường của “thần dược” Viagra, http://eva.vn/tinh-yeu-gioi-tinh/tac-hai-khon-luong-cua-than-duoc-viagra-c3a233605.html, accessed 02.07.2016.

9. Nootriment Editorial Staff (2015) Artemisinin Effects, Health benefits and uses, http://nootriment.com/artemisinin/, accessed 02.07.2016.

Category: