Tại sao hơn 30 năm, chúng ta vẫn không có được một loại kháng sinh mới?

Thời gian gần đây, chúng ta đã được nghe rất nhiều về siêu vi khuẩn, những con vi khuẩn có khả năng kháng lại nhiều, thậm chí là tất cả những loại thuốc kháng sinh hiện hành. Nhưng trong khi vi khuẩn ngày càng trở nên kháng thuốc mạnh mẽ hơn, những dòng kháng sinh mới của chúng ta đã không thể ra đời từ năm 1984. Điều này đặt nhân loại trên con đường trở lại thời kỳ tiền kháng sinh, khi ngay cả một nhiễm trùng đơn giản cũng có thể gây ra cái chết.

Câu hỏi đặt ra là chúng ta đã phát triển kháng sinh rất thành công trong quá khứ, nhiều loại thuốc mới liên tục được tìm ra trong giai đoạn 1940-1970, nhưng tại sao bây giờ, mọi thứ chỉ là con số 0? Để đi tìm lời giải đáp, chúng ta phải nhìn lại quá khứ, trong những năm tháng “vàng son” của thời đại kháng sinh và biết được những thách thức mà các nhà khoa học và mọi chính phủ đang phải đối mặt ở hiện tại.

Tại sao hơn 30 năm, chúng ta vẫn không có được một loại kháng sinh mới?

Trong quá khứ, tìm ra kháng sinh dễ như hái táo dưới mặt đất

Như bạn đã biết, năm 1928, Alexander Fleming tình cờ tìm ra penicillin trong một loài nấm có khả năng chống lại vi khuẩn. Từ đó đến nay, phần lớn các loại thuốc kháng sinh chúng ta sử dụng tại nhà và bệnh viện đều có nguồn gốc từ tự nhiên.

Từ penicillin, cephalosporin, aminoglycoside, rifamycin, tetracycline đến kháng sinh dòng glycopeptide đều có nguồn gốc từ nấm hoặc chính vi khuẩn. Quá trình chọn lọc tự nhiên đã khiến các sinh vật này tạo ra những chất hóa học, giúp chúng có khả năng giết chết các vi sinh vật đang cạnh tranh sự sống với mình. Fleming đã phát hiện ra điều đó và chúng ta mở đầu thời kỳ vàng của kháng sinh như vậy.

Tuy nhiên, vi khuẩn không phải là sinh vật dễ dàng bị giết chết mà không hề kháng cự. Chúng có khả năng phát triển những cơ chế đề kháng với các hợp chất hóa học, mà ngày nay chúng ta gọi là kháng sinh. Các nhà khoa học đã tìm thấy gen kháng kháng sinh của vi khuẩn có tuổi đến 30.000 năm, từ một mẫu đất đóng băng. Đó quả là một lịch sử phát triển rất rất dài, trước khi chúng ta phát hiện ra kháng sinh và biến nó thành những viên “thần dược”.

Đó là trong thời kì “vàng son” của kháng sinh, từ những năm 1940-1970, chúng ta phát triển kháng sinh bằng cách nuôi cấy vi sinh vật phân lập từ đất hoặc thực vật trong phòng thí nghiệm. Các nhà khoa học sẽ đặt chúng trong đĩa thí nghiệm, để quan sát xem chúng có khả năng giết chết những vi khuẩn gây bệnh hay không.

Một mô hình thí nghiệm thật đơn giản. Nó chỉ đòi hỏi: một ít đất, một bình nuôi cấy, một ống chiết tách, một đĩa thí nghiệm và lồng ấp. Tất cả sẵn sàng chờ đợi loại kháng sinh mới được phát hiện, từ các loại vi khuẩn hoặc nấm được phân lập từ đất.

Và một khi điều đó xảy ra, các nhà khoa học lúc này chỉ cần tìm cách “tinh chỉnh” lại một chút, giúp loại thuốc sau này mở rộng được khả năng kháng nhiều loại vi khuẩn. Sau đó thì kháng sinh có thể được chuyển giao sản xuất thương mại và có mặt ở bệnh viện.

Alexander Fleming đã phát hiện ra kháng sinh bằng một đĩa thí nghiệm như thế này

Hầu hết các loại kháng sinh đã được chúng ta phát hiện theo cách nư vậy, khi sử dụng một loại vi khuẩn trong đất thuộc bộ Actinomycetales. Vấn đề bắt đầu ở đây. Khi những thí nghiệm quá dễ dàng, và vi khuẩn trong đất thì "với tay là có", mọi nhà khoa học sẽ đổ xô vào nghiên cứu và phát hiện ra hàng loạt loại kháng sinh khác nhau.

Đó là điều mà chúng ta đã chứng kiến trong giai đoạn 1940-1970. Nhưng tất cả sẽ đi đến một mốc giới hạn. Nó giống như một cây táo mà tất cả những quả táo gần mặt đất đã bị hái hết. Chúng ta sẽ phải đi lên cao hơn để hái được những trái táo còn lại.

Và ai cũng biết đó là điều khó khăn hơn. Các nhà khoa học không thể với tay là có được những loại vi khuẩn mới để thử nghiệm. Họ đã phải lặn xuống các rạn san hô, tìm kiếm dưới đáy sâu của đại dương và trong tận cùng những hang động. Tất cả nỗ lực khó khăn này để tìm kiếm ra những phân tử hóa học hứa hẹn.

Con người tính chuyện kiếm lời còn vi khuẩn thì không

Vấn đề chính cho việc con người đang thua trong cuộc chiến, chúng ta đang chạy trên một đường đua không cân sức với vi khuẩn. Hãy xem những con số này: Vi khuẩn có thể tự nhân lên để tạo ra một thế hệ mới trong vòng mỗi 20 phút. Con người thì cần 13-15 năm tính từ khi nghiên cứu một loại thuốc mới, cho đến khi nó có mặt ngoài thị trường.

Và trong mỗi 20 phút, vi khuẩn đang miệt mài tìm cách để kháng lại những loại thuốc hiện hành. Chúng đang phát triển những cách thức bất hoạt kháng sinh, ngăn chặn phân tử thuốc tìm kiếm được các mục tiêu bên trong mình hoặc đơn giản là đào thải thuốc trở lại môi trường.

Cũng trong mỗi 20 phút đó, các công ty dược phẩm lại chỉ muốn gia tăng lợi nhuận của họ. Trung bình một loại thuốc kháng sinh được phát triển thành công mất khoảng 1.2 tỷ USD. Nhưng nếu tính cả những lần thất bại, đầu tư vào đó sẽ ngốn khoảng 2.5 tỷ USD.

Ở phía thị trường, người tiêu dùng chỉ cần từ 20-200 USD cho một đợt điều trị với kháng sinh. Hơn nữa, chúng ta chỉ dùng thuốc trong 1-2 tuần, vậy thì lợi nhuận sẽ không thể bù đắp cho chi phí đầu tư phát triển.

Các công ty dược phẩm muốn kiếm tiền, còn vi khuẩn chỉ muốn sống

Các công ty dược phẩm khi đó đều muốn hướng đến một thị trường béo bở hơn: ung thư và các bệnh mãn tính. Một đợt điều trị ung thư có thể phải sử dụng thuốc lên đến 20.000 USD. Con số là gấp từ 100 đến 1.000 lần kháng sinh. Hơn thế nữa, các bệnh mãn tính đòi hỏi điều trị lâu dài, còn nhiễm trùng do vi khuẩn là những bệnh cấp tính chỉ cần 1 đợt điều trị.

Vấn đề kinh tế và thu lời đã khiến hầu hết các công ty hoạt động trong lĩnh vực kháng sinh không phát triển thuốc mới trong suốt 20 năm qua. Đáng tiếc, vi khuẩn không có đủ trí thông minh để nghĩ đến chuyện lợi ích kinh tế và kiếm tiền từ đồng loại.

Các nhà khoa học vẫn tiếp tục cuộc chiến

Vẫn như thường lệ, khi nhân loại gặp khó khăn trong vấn đề gì, hãy hỏi các nhà khoa học. Những con người thông thái và sáng tạo này không bao giờ chịu khuất phục. Họ đã tìm ra rất nhiều phương pháp tiềm năng có thể giúp chúng ta chiến thắng vi khuẩn kháng thuốc.

Trong trường hợp kháng sinh mất hoàn toàn tác dụng, nhân loại vẫn có thể trông cậy vào: liệu pháp thể thực khuẩn, liệu pháp enzyme lysin, kháng thể hạn chế khả năng gây bệnh của vi khuẩn, kích thích miễn dịch và điều trị bằng chế phẩm peptide.

Đối với các nhà khoa học, cuộc chiến là chưa kết thúc

Tuy nhiên, tương lai gần, chúng ta vẫn sẽ cần nhiều loại kháng sinh mới. Ở hướng nghiên cứu này, một bài báo trên tạp chí Nature đã cho thấy các nhà khoa học cực kì sáng tạo. Họ đã lấy vi khuẩn từ đất và cấy vào 10.000 lõi riêng biệt, trong một thiết bị giống như con chip. Sau đó, chip được chôn trở lại đất để vi khuẩn phát triển trong môi trường tự nhiên.

Một thời gian sau, khi đào con chip lên, mỗi lõi có thể cho một sàng lọc các hợp chất hóa học tiêu diệt vi khuẩn. Bạn có thể hình dung đó là 10.000 cơ hội được tạo ra để chúng ta có một loại kháng sinh mới. Một trong số đó đã dẫn đến phát hiện teixobactin, ứng cử viên cho loại kháng sinh mới nhất trong vòng 30 năm trở lại đây.

Như vậy, không phải như những công ty dược phẩm quan tâm đến lợi nhuận và kinh tế, đối với các nhà khoa học cuộc chiến là chưa kết thúc. Có một châm ngôn thế này: Với những nhà khoa học giỏi, hãy cho họ một động lực đúng đắn, kết hợp với sự kiên trì của họ cùng đủ nguồn kinh phí, chúng ta có thể bắt đầu giải quyết những vấn đề đang phải đối mặt với kháng kháng sinh.

Và các chính phủ cũng vậy

Như đã nói, khi đa số các công ty dược phẩm đứng ngoài cuộc chiến với vi khuẩn vì vấn đề kinh tế, đó là lúc vai trò của các chính phủ phải được thể hiện. May mắn thay, chúng ta đã nhìn thấy những động thái tích cực trên toàn thế giới.

Năm ngoái, thủ tướng Anh David Cameron và cố vấn cao cấp nhất về vấn đề sức khỏe quốc gia, Dame Sally Davis, đã cùng nhau nhất trí một chiến lược xuyên quốc gia và kế hoạch hành động chống lại siêu vi khuẩn. Dame Davies nhận định rằng mối đe dọa từ bệnh nhiễm trùng kháng thuốc có thể phải được đối xử tương đương đại dịch cúm hay khủng bố.

Anh là một trong những quốc gia tích cực nhất trong cuộc chiến với kháng kháng sinh

Liên minh Châu Âu (EU) cũng tiến một bước dài với chương trình Innovative Medicines Initiative (IMI), nhằm thúc đẩy sự phát triển của các loại thuốc mới. Trong đó, họ đã cam kết đầu tư gần 1 tỷ USD để sử dụng làm nguồn tài trợ cho các nghiên cứu cơ bản về kháng sinh.

Tại Hoa Kỳ, Viện Y tế quốc gia (NIH) cũng đầu tư hơn 5 tỷ USD (17% tổng kinh phí) vào nghiên cứu các bệnh truyền nhiễm. Con số này đã xấp xỉ so với số tiền đầu tư vào nghiên cứu chống ung thư, khoảng 5.4 tỷ USD (18%). Trong một động thái khác, tổng thống Barack Obama cũng công bố một sắc lệnh tới hàng chục cơ quan chính phủ, triển khai một chuỗi hành động toàn diện để chống lại siêu vi khuẩn.

Ngay cả bên ngoài chính phủ, chúng ta cũng có thể trông đợi vào những nguồn quỹ phi lợi nhuận. Mới đây nhất, một báo cáo độc lập đã chính thức kêu gọi Liên hợp quốc và các nhóm quốc gia G20 thành lập một liên minh toàn cầu để điều phối các hoạt động chống lại vi khuẩn kháng kháng sinh.

Dự kiến các chương trình hành động trong báo cáo có thể tốn đến 40 tỷ USD. Nhưng hãy nhìn lại con số thiệt hại tới 100 ngàn tỷ USD gây ra bởi kháng kháng sinh, được dự báo tới năm 2050 và con số 10 triệu người chết mỗi năm, đó là một khoản đầu tư đáng giá.

Đừng thua trong cuộc chiến, chúng ta sẽ trở lại với y tế thời kỳ những năm 1930

Cuối cùng, chúng ta đều hi vọng rằng những nỗ lực toàn cầu, một ngày nào đó, có thể giúp nhân loại chiến thắng mọi siêu vi khuẩn kháng thuốc. Trong khi dường như chẳng thể trông chờ vào những công ty dược phẩm tư nhân, chúng ta có thể có từ 13-15 loại kháng sinh mới mỗi thập kỷ, nếu Liên hợp quốc và nhóm G20 thành lập được liên minh với hơn 40 tỷ USD tài trợ.

Nhưng có một thực tế rằng đó vẫn chỉ là một kế hoạch, cuộc đua với siêu vi khuẩn cho đến giờ vẫn là không cân sức. Điều đó đòi hỏi những hành động phải được thực hiện ngay từ bây giờ. Kháng kháng sinh quả thực đang đưa chúng ta đến một cơn ác mộng, khi những siêu vi khuẩn bé nhỏ có thể đe dọa nền văn minh của con người. Đến bây giờ, nếu hành động còn không quyết liệt, chúng ta sẽ vĩnh viễn thua trong cuộc chiến này.