Paul Ehrlich và phát minh “viên đạn nhiệm màu”

Từ thủa sơ khai, loài người đã biết dùng cây cỏ, động vật để chữa bệnh. Người ta gọi những thứ đó là “thuốc”. Tuy vậy, phải đến thập niên đầu tiên của thế kỷ XX, khi vị bác sĩ người Đức tên là Paul Erich phát minh ra cách dùng hóa chất để chữa bệnh gọi là hóa liệu pháp thì một ngành khoa học quan trọng bậc nhất đối với loài người mới thực sự hình thành: ngành dược phẩm – chế tạo ra những “viên đạn nhiệm màu” để giúp loài người chống lại các vi khuẩn gây bệnh.

Anh sinh viên y khoa mê thuốc nhuộm

Đầu thế kỷ XX, để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của công nghiệp dệt, các nhà hóa học tập trung tìm kiếm loại thuốc nhuộm làm cho vải có màu bền vững, khó phai, lâu bạc màu khi sử dụng. Trong các phòng thí nghiệm hóa học khi ấy bề bộn những cốc, những lọ chứa đầy dung dịch với nhiều màu sắc rực rỡ… Những màu sắc rực rỡ này đã thôi miên và quyến rũ anh sinh viên y khoa Paul Ehrlich (1854-1915). Thay vì phẫu tích các tử thi để nghiên cứu thì anh lại trích các mẫu mô chuột, nhuộm màu rồi quan sát dưới kính hiển vi. Các vị giáo sư thất vọng lắc đầu vì nỗi đam mê của anh. Làm thế nào để trở thành bác sĩ khi anh luôn bận rộn với các loại thuốc nhuộm, không đủ thời gian để nhớ các danh mục bệnh tật dài lê thê – điều mà bất kỳ bác sĩ thực hành nào cũng phải nhớ?

Paul Ehrlich trong phòng thí nghiệm.

Qua được các kỳ thi một cách chật vật và khó khăn, Ehrlich tốt nghiệp Đại học Y khoa. Những năm 80 của thế kỷ XIX, Ehrlich là một trong những nhà khoa học trẻ tuổi, làm việc tại một phòng thí nghiệm ở Berlin. Và anh khẳng định vị trí của mình trong giới y khoa khi khám phá ra phương pháp nhuộm màu trực khuẩn lao để quan sát vi khuẩn này dưới kính hiển vi. Nhờ vậy trong thực hành có thể xác định trực khuẩn lao từ các mẫu bệnh phẩm.

Năm 1869, Ehrlich được bổ nhiệm làm Giám đốc phòng thí nghiệm huyết thanh học gần Berlin. Tại đây, ông đã nảy sinh những ý tưởng sắc sảo và sáng suốt nhất. Nghiên cứu của Ehrlich là những đóng góp rất giá trị cho ngành miễn dịch thời buổi sơ khai. Ông đề xướng “lý thuyết chuỗi bên” (the side chain theory) đề cập đến quá trình hình thành kháng thể. Ngoài ra, ông còn chuẩn hóa các đơn vị độc tố và kháng độc tố bạch hầu, đưa ra biện pháp bảo quản kháng độc tố bạch hầu… Năm 1908, cùng với Metchnikov, ông được trao giải thưởng Nobel y học vì công lao đặt nền móng cho ngành miễn dịch.

Tuy nhiên, đến tận lúc này, nỗi đam mê của Ehrlich vẫn là các loại thuốc nhuộm. Ông tập trung tìm hiểu tác dụng của thuốc nhuộm trên cơ thể con người và động vật như thế nào. Trong một thí nghiệm mà giờ đây chỉ còn mang tính lịch sử, Ehrlich tiêm xanh methylene vào chuột nhắt. Sau đó ông tiến hành phẫu tích chuột và phát hiện các đầu mút dây thần kinh bị nhuộm màu xanh. Ông băn khoăn tự hỏi: “Tại sao chỉ các dây thần kinh bị nhuộm màu còn các mô khác như cơ xương thì không? Dường như thuốc nhuộm có ái lực với dây thần kinh?” Một ý tưởng nảy sinh: “Tìm kiếm loại thuốc nhuộm có ái lực với vi sinh vật, tiêu diệt được vi sinh vật nhưng không gây hại cho con người”.

Từ thuốc nhuộm đến viên thuốc thần kỳ

Vào thời đểm này, năm 1901, Alphonse Laveran phát hiện ký sinh trùng trypanosome gây bệnh ngủ gà ngủ gật cho người, ngựa và các động vật khác. Những thế kỷ trước, trung bình mỗi năm hàng nghìn người châu Phi chết vì bệnh này. Ehrlich quyết tâm tìm cho ra một loại thuốc nhuộm có khả năng tiêu diệt được ký sinh trùng trypanosome. Ông và các cộng sự đã bền bỉ thử nghiệm nhiều loại thuốc nhuộm khác nhau. Qua hơn 600 cuộc thử nghiệm lớn nhỏ, Ehrlich vẫn chưa tìm ra được loại dược phẩm nào thực sự hữu hiệu và vừa ý. Cuối cùng, năm 1909, Ehrlich thử nghiệm đến hợp chất thứ 606 và ông tìm được một công thức rất hiệu quả. Nó chữa lành bệnh trypanosome cho súc vật, đồng thời không gây nên những tác hại rõ rệt khác như tổn thương thần kinh, mù mắt.

… Năm 1905, Shaudinn xác định căn nguyên bệnh giang mai ở người là một loài xoắn khuẩn. Vấn đề đặt ra là: chế phẩm 606 có chữa lành được bệnh giang mai không? Ehrlich thử dùng thuốc này điều trị cho thỏ và những súc vật khác mắc bệnh giang mai. Kết quả thành công. Dưới tác dụng của thuốc, vi khuẩn giang mai  biến mất trong vòng 3 tuần. Tháng 4/1910, ông đã điều trị thành công bệnh giang mai trên người với dược phẩm 606. Giấc mơ của Ehrlich đã trở thành hiện thực. Ông đã tìm ra “viên thuốc thần kỳ” bắn một cách chọn lọc vào một loài vi sinh vật gây bệnh nhất định. Ông gọi chế phẩm này là Salvarsan (nghĩa là cứu chữa bằng arsenic). Nhiều người gọi chất này là dược phẩm 606.

Đến những năm 30 của thế kỷ XX, theo cách hóa học tổng hợp của Ehrlich, con người đã tìm ra nhiều loại dược phẩm chữa khỏi các bệnh do đơn bào gây nên. Tuy nhiên, cuộc cách mạng của hóa liệu pháp thật sự bắt đầu vào năm 1935 khi Domagk phát hiện Prontosil (tiền thân của sulphonamide) có tác dụng diệt liên cầu. Tiếp theo, trên cơ sở nghiên cứu của Fleming, năm 1940, Florey và Chain điều chế được penicillin tinh thể và chứng minh hiệu lực của nó trên lâm sàng. Rồi những năm 40, Selman Waksman phát hiện tiềm năng sản xuất kháng sinh của một số loại vi sinh vật trong đất. Trong vòng 25 năm tiếp theo, các nghiên cứu về hóa liệu pháp trong các bệnh nhiễm trùng tập trung tìm kiếm các dược phẩm có nguồn gốc từ vi sinh vật hay còn gọi là kháng sinh. Những viên thuốc kháng sinh đã thực sự tạo nên một cuộc cách mạng lớn trong y học. Từ đó cho đến nay, các nhà y học hiện đại trên toàn thế giới đã chế ra tới 12.341 loại hoá chất, tương đương với hàng triệu loại thuốc với các tên gọi khác nhau để chữa 24 nhóm bệnh (chuyên khoa) mà con người mắc phải.

Tuy nhiên, sau một thời gian dùng những viên thuốc màu nhiệm này để chữa bệnh, các bác sĩ mới tỉnh ngộ ra rằng chúng không hoàn toàn  tuyệt vời như họ nghĩ, các hóa chất do con người chế ra đó không chỉ tìm diệt những vị khuẩn mà nó còn diệt cả các tế bào sống khác và gây ra rất nhiều bệnh mới nguy hiểm cho người bệnh, và thế là khái niệm “Tác dụng phụ ra đời”. Nhưng dù có thế nào thì cũng không thể phủ nhận vai trò quan trọng của những viên đạn thần kỳ này trong việc giúp loài người chiến đấu với bệnh tật.

            Lê Trần (Theo Medicine News)