Bọt biển là những anh hùng thầm lặng đối với hàng ngàn người mắc bệnh mãn tính và chúng có khả năng giúp ích cho nhiều người hơn nữa.
Có hơn 9.000 loài bọt biển (Porifera) được mô tả sống ở đại dương , từ vùng bãi triều cho đến tận vực sâu.
Những loài động vật này từ lâu đã cung cấp cho hệ sinh thái dưới nước của chúng, nhưng giờ đây con người cũng đang sử dụng hóa chất của chúng. Từ việc khai thác đặc tính kháng khuẩn của chúng đến điều trị các bệnh như ung thư và HIV, các nhà khoa học đang xem xét bọt biển như một nguồn thuốc tự nhiên khả thi.
Ana Riesgo Gil , chuyên gia về bọt biển tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Luân Đôn, giải thích cách con người khai thác sức mạnh của những loài động vật sống dưới đáy biển này.
Khám phá tiềm năng chữa lành của biển cả
Trong nhiều thiên niên kỷ, thuốc đã được phát triển từ các nguồn tự nhiên. Một cột mốc tương đối gần đây là vào năm 1928 với việc phát hiện ra penicillin, được tạo ra từ nấm Penicillium notatum .
Các loại thuốc có nguồn gốc tự nhiên khác bao gồm thuốc giảm đau morphine, có nguồn gốc từ cây anh túc, và exenatide, một loại hormone bắt chước hormone trong nước bọt của thằn lằn Gila và có thể giúp điều trị bệnh tiểu đường loại 2 .
Các nhà khoa học cũng đã ra khơi để tìm kiếm nguồn thuốc mới.
Ana cho biết: ‘Cho đến nay chúng tôi đã mô tả được 9.000 loài bọt biển, nhưng ước tính có khoảng 25.000 loài có thể vẫn đang chờ chúng ta khám phá’.
‘Chúng ta có thể nghiên cứu bất kỳ thứ nào trong số này để làm thuốc.’
Bọt biển đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái đại dương, lọc nước và cung cấp cấu trúc cho các sinh vật ẩn náu hoặc đẻ trứng.
Ana nói, ‘Chúng ăn rất nhiều vi khuẩn và bơm nước. Một quần thể bọt biển có thể bơm được lượng nước tương đương 1.000 hồ bơi cỡ Olympic chỉ trong một ngày.
‘Chúng cũng tái chế rất nhiều vật liệu hữu cơ, vì vậy chúng thực sự quan trọng đối với chu trình cacbon.’
Kho báu dưới biển sâu
Bản chất ít vận động của bọt biển khiến chúng dễ bị động vật ăn thịt và vi khuẩn có hại tấn công. Vì vậy, qua hàng triệu năm tiến hóa, bọt biển đã bắt đầu sản xuất hóa chất và hợp chất để phòng thủ.
Ana nói, ‘Những hợp chất mà bọt biển tạo ra có thể có triển vọng trong y học.
‘Những miếng bọt biển hình thành theo nhóm lớn có thể có hàng trăm thứ phát triển bên trên chúng, vì vậy chúng cần có khả năng tự vệ.
Có những miếng bọt biển có rất ít vi khuẩn sống trong đó, và một số có hàng triệu. Các nhà khoa học có xu hướng nghiên cứu những miếng bọt biển có nhiều vi khuẩn hơn.
Rõ ràng là chúng cần nhiều hợp chất hơn để chống lại các phân tử gây bệnh mà vi khuẩn có thể cho phép xâm nhập vào hệ thống của chúng.’
Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành trên các loài bọt biển sống ở vùng nước nông, nhưng các nhà khoa học vẫn rất tò mò về tiềm năng của những loài động vật sống ở biển sâu.
‘Chúng tôi có rất ít nghiên cứu về các loài này vì rất khó để lấy mẫu từ chúng. Nếu bạn tìm thấy thứ gì đó thú vị, bạn phải tái tạo các hóa chất trong phòng thí nghiệm, vì bạn không thể dễ dàng quay lại và thu thập thêm’, Ana giải thích.
Điều trị bệnh mãn tính
Một loài đã được sử dụng rất hiệu quả là Tectitethya crypta , được nghiên cứu từ những năm 1950. Loại thuốc chống bệnh bạch cầu đầu tiên được phát triển từ hai loại hóa chất được tìm thấy trong loài bọt biển này.
Các hóa chất này cũng là một phần của loại thuốc đột phá azidothymidine (AZT), được dùng lần đầu tiên vào những năm 1980 cho những người nhiễm HIV.
Ana cho biết: ‘Đây là một quá trình dài để đi từ việc tìm ra thứ gì đó có triển vọng đến việc tạo ra một loại thuốc có thể sử dụng cho con người. Có thể mất 20 đến 30 năm’.
‘Đầu tiên, có những xét nghiệm cơ bản trong phòng thí nghiệm để tìm ra các hợp chất đó là gì. Sau đó, những xét nghiệm này phải được thực hiện.
‘Ví dụ, các nhà khoa học sẽ thử điều trị các dòng tế bào ung thư khác nhau bằng chúng để xem liệu chúng có loại bỏ, tiêu diệt hay vô hiệu hóa chúng hay không.’
Các phân tử mà bọt biển tạo ra để tự vệ chống lại động vật ăn thịt hoặc vi khuẩn có thể có những đặc tính có khả năng điều trị các bệnh mãn tính.
‘Nếu bạn tìm thấy thứ gì đó có triển vọng thì bạn phải tổng hợp hóa chất đó trong phòng thí nghiệm, vì bạn không thể lấy được nhiều chất đó từ miếng bọt biển như bạn cần.
‘Có một số phòng thí nghiệm nuôi cấy bọt biển, nhưng chúng phát triển quá chậm nên không đáng để thử, và họ vẫn không thể sản xuất đủ số lượng cần thiết để làm thuốc.’
Quá trình tổng hợp các hóa chất không hề đơn giản và hợp chất thu được sẽ không giống hệt với hợp chất ban đầu của miếng bọt biển. Nhưng các nhà khoa học có thể tạo ra các biến thể thường ổn định và hoạt động hơn.
Ô nhiễm đe dọa nguồn thuốc quý giá của đại dương
Bất chấp tính hữu ích đã được chứng minh của miếng bọt biển, cơ hội tìm ra loại thuốc mới có thể đang nhanh chóng khép lại.
Nhiệt độ đại dương ấm lên đã gây ra cái chết hàng loạt của bọt biển ở Địa Trung Hải và Caribe trong thập kỷ qua. Nếu những miếng bọt biển này chết, tiềm năng y tế của chúng có thể mất mãi mãi.
Các loài động vật cũng phải đối mặt với rủi ro từ hoạt động đánh bắt cá và nạo vét.
Ana nói, ‘Phải mất rất nhiều thời gian để một miếng bọt biển có thể mọc ra một chút mô.
‘Đôi khi chúng tôi nạo vét hoặc kéo lưới và chúng tôi kéo lên những thứ có thể đã ở đó trong 500 năm. Thông thường, nếu họ đang kéo lưới để bắt cá hoặc tôm, họ chỉ cần thả bọt biển trở lại nước và chúng sẽ chết.’
Các nguồn vi khuẩn mới cũng có thể ảnh hưởng tiêu cực đến bọt biển. Nước chảy ra đại dương từ các đồn điền dầu cọ trên đất liền mang theo vi khuẩn mới, gây bệnh cho động vật.
Ana cho biết: ‘Có rất nhiều nhà nghiên cứu quan tâm đến cách nhựa có thể mang mầm bệnh từ bên này hành tinh đến bên kia’.
‘Đây có thể là nguyên nhân của nhiều căn bệnh mà chúng ta thấy lây lan từ nơi này sang nơi khác. Và trước đây chúng ta không hiểu tại sao nó lại xảy ra nhanh như vậy.
‘Những diễn biến mới này có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng cho loài bọt biển và toàn bộ hệ sinh thái dưới nước.’
Nguyên Hoàng theo NHM.AC
