“Sâu bướm thây ma” – Vũ khí tân tiến cho trận chiến chống ung thư

Một bộ phim kinh dị đang diễn ra ngoài tự nhiên

Bào tử do nấm ký sinh thuộc nhóm đông trùng hạ thảo tiết ra sẽ lây nhiễm sang vật chủ côn trùng, làm cho nấm phát triển bên trong chúng. Cuối cùng điều này giết chết vật chủ, nhưng một điều kỳ lạ là trước khi chết, hành vi của chúng được thay đổi để giúp giải phóng các bào tử nấm mới.

Việc chuyển đổi vật chủ côn trùng thành “thây ma” đã truyền cảm hứng cho nhiều cuốn tiểu thuyết và bộ phim khoa học viễn tưởng (The Girl with All the Gifts, The Z Nation, The Walking Dead, mới đây nhất là Army of the Dead) cũng như một trò chơi máy tính (The Last of Us). Tiền đề của những câu chuyện này là virus sinh học đột biến có thể lây nhiễm sang con người và biến họ thành thây ma.

Trong khi sự lây nhiễm ở con người vẫn còn là khoa học viễn tưởng thì một ví dụ thực tế đã được David Attenborough trình bày trong loạt phim Planet Earth của BBC như sau: Ngay trước khi chết, một con kiến bị nhiễm bệnh đã được dụ leo lên ngọn cây trong rừng nhiệt đới và tự kẹp mình bằng kìm. Điều ngạc nhiên hơn là một quả thể nấm sau đó mọc ra khỏi đầu kiến để giải phóng các bào tử của nó phát tán trong không khí trên một khu vực rộng lớn.

Ở Tây Tạng, người ta phát hiện một loại nấm đông trùng hạ thảo khác lây nhiễm trên sâu bướm được đánh giá rất cao trong các loại thuốc Đông y của Trung Quốc và được sử dụng để điều trị nhiều bệnh. Do sự khan hiếm của chúng, những con sâu bướm, với nấm vẫn còn bám vào, có giá trị đắt hơn vàng gấp nhiều lần khi được rao bán.

Vậy tại sao nấm đông trùng hạ thảo lại có ích về mặt y học?

Chúng chứa một phân tử được gọi là Cordycepin và một số nghiên cứu gần đây đã tiết lộ rằng Cordycepin chuyển sang một protein tế bào gọi là AMPK, một loại protein mà tôi đã xác định lần đầu tiên trong nghiên cứu được thực hiện tại Đại học Dundee vào những năm 1980.

AMPK đã được mô tả như “một thứ thuốc ma thuật” cho sức khỏe. Các nghiên cứu trên động vật đã chỉ ra rằng các loại thuốc kích hoạt AMPK có thể đảo ngược một số loại bệnh tiểu đường và ung thư, bảo vệ chống lại bệnh động mạch và tim, thậm chí kéo dài tuổi thọ. Vì vậy, lợi ích sức khỏe của cordycepin có thể là do khả năng kích hoạt AMPK của nó.

Nghiên cứu gần đây của Giáo sư Grahame Hardie – Đại học Dundee và cộng sự cho thấy rằng nếu các tế bào được cung cấp Cordycepin, chúng sẽ chuyển đổi nó thành một chất hóa học gọi là CMP. Điều này rất giống với một chất hóa học khác mà cơ thể sản xuất tự nhiên và có cùng tác dụng chuyển đổi AMPK, xảy ra khi tế bào thiếu năng lượng. CMP đánh lừa các tế bào nghĩ rằng chúng đang cạn kiệt năng lượng, mặc dù thực tế không phải vậy.

Mặc dù kích hoạt AMPK theo cách này có thể có nhiều tác dụng mong muốn, nhưng vấn đề là các tế bào cũng chuyển đổi một số cordycepin thành một chất hóa học khác được gọi là CTP. Điều này gây ra các vấn đề về tăng trưởng và phân chia tế bào, cuối cùng có thể khiến các tế bào chết đi, một hiệu ứng được gọi là “độc tế bào”. Đây thậm chí có thể là cách mà loài nấm ký sinh cuối cùng giết chết vật chủ côn trùng của nó.

Thật không may, mức độ Cordycepin cần thiết để tạo ra tác dụng tích cực trong việc chuyển đổi AMPK lại quá gần với mức tạo ra tác động tiêu cực của sự chết tế bào để làm cho chất này trở thành một loại thuốc an toàn để điều trị hầu hết các bệnh.

Nhưng vẫn có thể có việc sử dụng cordycepin trong điều trị ung thư vì các tế bào ung thư phát triển nhanh chóng dễ bị chết tế bào do thuốc gây độc tế bào hơn các tế bào không phát triển khỏe mạnh. Vì vậy, Cordycepin có thể được thêm vào kho thuốc gây độc tế bào hiện có được sử dụng để điều trị ung thư.

Tuy nhiên, nghịch lý là khả năng của Cordycepin để kích hoạt AMPK có thể là một điều tồi tệ trong trường hợp này. Giáo sư Grahame và cộng sự phát hiện ra rằng, việc kích hoạt AMPK đã bảo vệ các tế bào chống lại quá trình chết tế bào do Cordycepin gây ra, và do đó có thể khiến nhiều tế bào ung thư sống sót sau quá trình điều trị hơn.

Trung Hiếu