Bạn bị đau đầu? Đầy hơi? Đừng lo, chỉ một vài viên thuốc đã có thể giải quyết vấn đề. Nhưng tại sao nó lại hiệu nghiệm như vậy?
Nền y học hiện đại thực sự đem đến những điều rất kỳ diệu, khi mà những viên thuốc nhỏ bé lại có thể "cân" được nhiều loại bệnh nhưng đã bao giờ bạn tự hỏi làm cách nào mà những viên thuốc, chẳng hạn như aspirin lại biết được rằng bạn đang bị đau đầu, đau cơ hay một cơn đau nào đó hành hạ? Sự thật là: Nó không hề hay biết!
Mặc dù có vẻ như thuốc tác dụng rất nhanh chóng, nhưng trên thực tế, chúng không thật sự tiên tiến đến như vậy. Những viên thuốc hoặc dược phẩm này thật ra bị "mù đường", không biết sẽ đi đâu sau khi được nuốt vào bên trong.
Vậy, thuốc đi đâu?
Thuốc ở dạng viên nén, thuốc viên hoặc chất lỏng bắt đầu cuộc hành trình của mình khi được nuốt xuống. Sau đó, di chuyển qua ruột, nơi chúng bị phân hủy và hấp thụ vào máu. Một "đường cao tốc" đặc biệt được gọi là tĩnh mạch cửa gan sẽ đưa các chất này từ ruột non đến gan qua máu. Trong gan, viên thuốc tiếp tục được phân hủy thành các hợp phần và giải phóng trở lại máu. Vì tất cả các cơ quan và mô của cơ thể đều được máu cung cấp dinh dưỡng nên thuốc sẽ theo đó đi khắp "ngóc ngách", nhưng điều này không đồng nghĩa là chúng sẽ tác dụng ở mọi nơi.
Tĩnh mạch cửa gan sẽ đưa các chất thuốc từ ruột non đến gan qua máu.
Thuốc chữa bệnh thực chất là hóa chất. Những hóa chất này được điều chế để làm sao chỉ gắn vào một số phân tử protein nhất định trong cơ thể, được gọi là thụ thể. Có nhiều loại thụ thể khác nhau có thể tồn tại trên bề mặt tế bào, hoặc thậm chí bên trong tế bào. Mỗi loại thụ thể có hình dạng riêng biệt, để dễ mường tượng, bạn có thể coi chúng như ổ khóa, với mỗi loại khóa sẽ chỉ có một chìa duy nhất. Trong trường hợp này, thuốc chính là chìa khóa. Chúng đi khắp cơ thể và liên kết với ổ khóa (thụ thể) nếu phù hợp.
Ví dụ, thuốc Advil có chứa ibuprofen, là một loại thuốc giảm đau. Ibuprofen sẽ bám vào bất kỳ thụ thể tổn thương nào mà nó bắt gặp khi chạy qua. Chỉ sau khi liên kết với "mục tiêu" này, thì thuốc mới có tác dụng. Ibuprofen xâm nhập vào tế bào và khởi động các phản ứng hóa học để mang lại hiệu quả mong muốn. Nó ngăn chặn tín các hiệu đau truyền đến các dây thần kinh, trong trường hợp là thuốc giảm đau.
Trong trường hợp thuốc chẹn beta (thuốc dùng để kiểm soát huyết áp cao), chúng sẽ bám vào thụ thể beta (nằm trong các tế bào của tim, mạch máu và phổi), ngăn không cho adrenaline liên kết với cùng một thụ thể. Nó ngăn cản adrenaline tác động lên tế bào tim và làm tăng huyết áp.
Không có cơ chế tác động nào trong số này có thể diễn ra bình thường nếu thuốc không được liên kết với thụ thể đích của nó. Tuy nhiên, hệ thống tự nhiên này không phải lúc nào cũng hoàn hảo.
Đôi khi, thuốc có thể liên kết với các thụ thể khác với thụ thể đích, đặc biệt nếu hai loại có hình dạng giống nhau. Điều này giống như khi bạn vẫy tay chào ai đó từ xa vì nghĩ rằng đó là bạn của mình, chỉ khi đến gần hơn mới "ngẩn tò te" vì là một người xa lạ. Thật không may, trong trường hợp này, cái vẩy tay hoạt động giống như một cái bắt tay vậy, vì thuốc liên kết sai mục tiêu và tạo ra phản ứng dây chuyền, dẫn đến các tác dụng phụ không mong muốn.
Điều gì xảy ra khi mọi thứ hoạt động không chính xác?
Thuốc được dùng với liều lượng nhất định. Nếu dùng thấp hơn liều lượng tối ưu này, nó có thể không liên kết được với thụ thể đích. Trong trường hợp này, thuốc sẽ hoàn toàn vô dụng vì không thể thực hiện được đúng chức năng. Ngược lại, khi dùng thuốc với liều lượng cao hơn chỉ định, nhiều khả năng chúng sẽ liên kết với nhiều thứ hơn là chỉ mỗi các thụ thể đích, dẫn đến các phản ứng không mong muốn được gọi là tác dụng phụ.
Mỗi loại thuốc đều có một danh sách các tác dụng phụ thường gặp, chẳng hạn như khó chịu dạ dày, buồn ngủ, khô miệng, v.v., tất cả đều được đề cập trên hướng dẫn sử dụng. Chỉ trong những trường hợp nghiêm trọng, những tác dụng phụ này mới khiến người bệnh phải nhập viện.
Mỗi loại thuốc đều có một danh sách các tác dụng phụ thường gặp.
Do đó, sử dụng đúng liều lượng của một loại thuốc là rất quan trọng để phát huy được hiệu quả của nó.
Tuy nhiên, đối với một số trường hợp nhất định, chẳng hạn như thuốc hóa trị, tác dụng phụ là không thể tránh khỏi. Thuốc hóa trị được thiết kế để nhắm vào các tế bào ung thư đang gia tăng nhanh chóng. Thật không may, cùng với các tế bào ung thư, chúng cũng có thể tấn công các tế bào có cơ chế phân chia nhanh chóng khác, chẳng hạn như tế bào tóc, đó là lý do tại sao rụng tóc là tác dụng phụ của hóa trị.
Sử dụng thuốc cục bộ có thể làm giảm nguy cơ dính phải tác dụng phụ. Ví dụ, một loại kem bôi da kháng khuẩn có thể được sử dụng để điều trị ngay lập tức vị trí nhiễm trùng da. Tuy nhiên, tính đặc hiệu này không phải là giải pháp khả thi cho tất cả các bệnh và nhiễm trùng.
Do đó, các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu phát triển loại "thuốc thông minh", có cơ chế khá giống với những chiếc ô tô được hỗ trợ hệ thống định vị GPS, di chuyển đến vị trí mục tiêu mong muốn mà không hề mắc lỗi.
Trong các trường hợp khác, thuốc có thể không hoạt động ở gần vị trí mục tiêu cho đến khi chúng được kích hoạt . Vì thuốc thường được đào thải khỏi hệ thống tuần hoàn sau khi tách ra khỏi thụ thể đích, nên chúng cần được bổ sung thường xuyên. Tuy nhiên, bằng cách kiểm soát sự kích hoạt thuốc, chúng ta có thể duy trì một loại thuốc ở mức liều lượng mong muốn trong cơ thể, tránh việc phải bổ sung thường xuyên.
Trong một nghiên cứu, các nhà khoa học đã phát hiện ra được rằng các tín hiệu hóa học trong cơ thể giải phóng thuốc, tạo ra một hệ thống phân phối thuốc hoàn toàn tự động, cung cấp đúng liều lượng, vào đúng thời điểm, bất kỳ nơi nào trong cơ thể, với tính đặc hiệu và hiệu quả.
Một nghiên cứu khác đã phân tích các vi mạch được cấy dưới da, tủy sống hoặc trong não giúp phân phối chính xác dược phẩm. Các vi mạch có các khoang nhỏ chứa một loại thuốc, chẳng hạn như hóa trị liệu hoặc thuốc giảm đau, và sau đó được bao phủ bởi các viên thuốc nang bọc vàng. Thuốc được giải phóng khi áp dụng dòng điện một vôn làm hòa tan lớp vỏ bên ngoài và giải phóng thuốc vào hệ tuần hoàn.
Microneedles là một phát minh khác sử dụng hàng chục kim siêu nhỏ để tiêm cục bộ dược phẩm. Các kim tiêm rất thanh mảnh nên không chạm tới dây thần kinh, do đó tạo điều kiện cho việc phân phối thuốc không đau.
Một miếng đắp thuốc siêu kim.
Với việc các nghiên cứu vẫn đang được nhanh chóng đẩy mạnh, sẽ không còn lâu nữa khi mà những viên thuốc quen thuộc mà chúng ta hằng sử dụng sẽ phải ngưng lại "hành trình vô định" của chúng trong máu. Câu hỏi lớn duy nhất là liệu con người có thể sản xuất những loại thuốc "thông minh" này với giá cả phải chăng hay không!