Tìm ra thuốc chữa nhiễm độc phóng xạ

Giáo sư Rebecca Abergel và các cộng sự đã điều chế được thuốc để loại bỏ các chất ô nhiễm phóng xạ ra khỏi cơ thể.

Sau khi Mỹ thả bom nguyên tử xuống hai thành phố Hiroshima và Nagasaki vào giai đoạn cuối cuộc Chiến tranh thế giới lần thứ hai, đã có hơn 100.000 người thiệt mạng. Nhiều người chết vì bị phơi nhiễm với bức xạ cường độ cao.

Các tia bức xạ có khả năng chiếu xuyên qua các mô, làm gãy vỡ các chuỗi mã hóa di truyền DNA và gây rối loạn chu kỳ phân chia tế bào, từ đó gây ra hiện tượng buồn nôn, tiêu chảy, nóng sốt, chóng mặt, rụng tóc và móng tay. Theo thời gian, các khối ung thư dần hình thành.

Tuy nhiên, phương pháp chữa trị cho các bệnh nhân bị nhiễm độc phóng xạ vẫn còn khá hạn chế. Các bác sĩ chỉ có thể giúp cho bệnh nhân cảm thấy thoải mái, điều trị bỏng và ngăn buồn nôn, đồng thời cố gắng giữ lượng bức xạ không lan rộng ra toàn thân.

Khi bị nhiễm phóng xạ cường độ cao, nạn nhân thường bị tử vong nhanh chóng và không có cách nào cứu vãn. Bên cạnh đó, một khi bức xạ đã vào trong cơ thể thì rất khó để loại thải chúng ra.

Vũ khí hạt nhân và các vụ tai nạn ở nhà máy điện nguyên tử thường giải phóng ra môi trường một lượng lớn actinides. Đây là một nhóm các nguyên tố phóng xạ nằm ở dưới cùng của bảng tuần hoàn.

Ví dụ như plutonium, uranium, và curium. Chúng dễ dàng thâm nhập vào sâu trong tủy xương và các cơ quan của con người. Tại đó, actinides có thể phát ra bức xạ vào trong cơ thể chúng ta trong nhiều thập kỷ mà không có cách nào để xử lý.

Nhưng hiện nay, Giáo sư Rebecca Abergel và các cộng sự trong lĩnh vực hóa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley, California, Mỹ đã tạo ra các phân tử đặc thù có khả năng liên kết với actinides để hình thành các khối vật chất có kích thước lớn và ổn định, từ đó giúp cơ thể nhận dạng actinides và trục xuất chúng một cách dễ dàng.

Đây là một chất được gọi là chelators, gồm những phân tử có thể hình thành nhiều liên kết với các ion kim loại đặc thù. Chelators đã dược dùng trong một khoảng thời gian khá dài trước đó nhằm điều trị các trường hợp bị ngộ độc kim loại nặng như sắt, asen và chì.

Nhóm của Giáo sư Albegel tại Berkeley đã nghiên cứu thành công một loại chelator chỉ liên kết với nhóm actinides mà không có tác động tới bất kì một dạng kim loại nào khác trong cơ thể, ví dụ như kẽm hoặc sắt.

Thành công này được phát triển dựa trên mô hình chelator liên kết với sắt có trong các loại vi khuẩn. Họ thay thế các phần của cấu trúc này từng bước một, sửa đổi các đặc tính như độ axit và số lượng các liên kết thông qua một loạt các phản ứng hóa học.

“Nguyên tử actinides có kích thước lớn hơn so với nguyên tử sắt, vì vậy loại chelator mới cần phải có thêm nhiều phân tử hơn”, Giáo sư Abergel giải thích. Trong hơn 30 năm qua, bà và các cộng sự đã thử nghiệm hàng chục cấu trúc chelator khác nhau nhằm tìm ra loại thích hợp nhất. Và dạng chelator mới nhất đã có thể loại bỏ đến 80% chất plutonium nhiễm độc trong cơ thể chuột thí nghiệm chỉ trong vòng hai ngày với một liều duy nhất.

Hiện nay, chất này đã được điều chế dưới dạng viên uống hoặc thuốc tiêm. Nhưng Giáo sư Abergel cho rằng thuốc viên sẽ mang lại hiệu quả hơn.

“Trong trường hợp có một tai nạn phóng xạ xảy ra và hàng triệu người dân sinh sống bị nhiễm độc, nếu sử dụng thuốc tiêm sẽ phát sinh thêm khá nhiều chi phí khác như bơm kim tiêm, bông băng, cồn sát khuẩn.

Trong khi đó, thuốc viên lại khá đơn giản để sản xuất, phân phối và vận chuyển. Đồng thời có thể dễ dàng được nghiền ra thành bột và trộn vào thức ăn cho trẻ em hoặc người già”.

Tuy nhiên, thành tựu này vẫn còn một khiếm khuyết lớn. Đó chính là các nhà khoa học vẫn chưa xác định được liều lượng thuốc cần thiết để chữa trị cũng như là khoảng thời gian thích hợp để sử dụng thuốc.

Hiện nay, nhóm nghiên cứu đang hướng đến việc cung cấp loại thuốc này cho những người thường xuyên phải tiếp xúc với phóng xạ nhưng ở cường độ nhỏ, chẳng hạn như các nhà khoa học, công nhân nhà máy điện hạt nhân và thợ đào mỏ uranium. Việc sử dụng thuốc hàng ngày sẽ giúp họ phòng chống các bệnh như ung thư do phóng xạ gây ra.

Trong tương lai, các nhà khoa học sẽ tiếp tục cải tiến loại thuốc chelator này nhằm điều trị cho những căn bệnh cần phải loại thải hay tiêu diệt một số tế bào đặc thù, ví dụ như ung thư hoặc Alzheimer.

Theo Khám Phá