Các nhà khoa học tìm ra cơ chế gây hưng phấn của cần sa

Tìm ra cấu trúc của các thụ thể nằm trên não có khả năng tương tác với cần sa, các nhà khoa học cho biết họ đã tiến gần hơn đến việc đưa ra lời đáp chính xác cho câu hỏi vì sao cần sa khiến chúng ta cảm thấy hưng phấn. Phát hiện này sẽ giúp chúng ta sử dụng cần sa một cách hợp lý hơn cho mục đích y tế, đồng thời giải quyết những bí ẩn đằng sau lý do tại sao cần sa tổng hợp thì rất nguy hiểm, trong khi cần sa tự nhiên thì lại không có khả năng giết người.

Mọi người thường sẽ rơi vào tình trạng "say thuốc" khi một thành phần có trong cần sa được biết đến với cái tên Tetrahydrocannabinol (THC) liên kết với một thụ thể gọi là cannabinoid 1 (CB1). Sở dĩ CB1 được quan tâm là bởi nó chính là chìa khóa nắm giữ câu trả lời cho về cách thức hoạt động của cần sa và những tác dụng của nó.

Vài năm trước, các quan chức ở châu Âu từng phê duyệt một loại thuốc tên là rimonabant, có tác dụng ức chế sự thèm ăn bằng cách ngăn chặn CB1. Vấn đề ở chỗ loại thuốc này có tác dụng phụ không mong muốn, khiến người ta trầm cảm và lo âu. Cuối cùng thì rimonabant buộc phải được thu hồi. Nếu có thể thêm nhiều hiểu biết về CB1, chúng ta sẽ không để điều đó xảy ra nữa. Vì vậy, các nhà khoa học đã phát triển một phân tử đặc biệt có khả năng đóng băng thụ thể nói trên đủ lâu để có thể quan sát được cấu trúc phân tử của nó.

Cần sa tổng hợp thì rất nguy hiểm, trong khi cần sa tự nhiên thì lại không có khả năng giết người.

Sau đó, họ sử dụng máy tính để mô phỏng cách THC và các phân tử khác tương tác với thụ thể. Nắm được cấu trúc của các thụ thể sẽ đặt nền móng vững chắc cho các nghiên cứu về cần sa cũng như tác dụng phụ của nó trong tương lai.

Hãy tưởng tượng các thụ thể cũng giống như một bảng điều khiển, giáo sư Zhi-Jie Liu - đồng tác giả nghiên cứu, một nhà sinh học phân tử tại Đại học ShanghaiTech (Trung Quốc), cho biết. Nó đóng vai trò kết nối với các đường dây có thể giúp cho ta giảm đau, ức chế sự thèm ăn, hoặc trầm cảm. Nếu bạn không biết các đường dây này hoạt động như thế nào, bạn có nguy cơ chịu các tác dụng phụ không mong muốn.

Ngoài ra, thiếu kiến thức về các kết nối này cũng có khả năng đe dọa đến tính mạng sau khi dùng các loại cần sa tổng hợp như K2 và Spice. Cần sa tổng hợp bao gồm một loạt các hóa chất nhân tạo tương tác với CB1. Nó được cho là có tác dụng tương tự như cần sa, nhưng nguy hiểm hơn nhiều. Mặc dù vậy, không biết CB1 hoạt động như thế nào, rất khó để tìm ra lý do tại sao lại có sự khác biệt như vậy.

Trong khi đó, việc nghiên cứu thụ thể CB1 cũng không dễ dàng gì vì chúng di chuyển khá nhiều. Tất cả các thụ thể có trong cơ thể của chúng ta đều được bó buộc vào nhau bởi nội cũng như ngoại lực, Raymond Stevens, một nhà hóa học tại Đại học của Nam California (Mỹ), cho biết.

Để nghiên cứu từng thụ thể riêng biệt, các nhà khoa học phải tách nó ra khỏi môi trường tự nhiên với nhiều loại hóa chất. Nhưng các hóa chất này lại có thể phá hủy cấu trúc các protein, đồng nghĩa với việc chúng ta sẽ không thế biết được nó trông như thế nào. "Đây là một trong những thụ thể khó nhất để nghiên cứu", Stevens chia sẻ. "Điều này khá ngạc nhiên bởi CB1 quá phổ biến".

Cần sa tổng hợp bao gồm một loạt các hóa chất nhân tạo tương tác với CB1.

Trước những thách thức này, giáo sư Alexandros Makriyannis, đồng tác giả của nghiên cứu đã tạo ra một bước đột phá khi phát triển thành công một phân tử có thể đóng băng CB1 đủ lâu để các nhà khoa học có thể tìm hiểu cấu trúc của nó. Lúc bấy giờ, các chuyên gia thật sự cảm thấy bất ngờ với những gì họ quan sát được. Các thụ thể có một vị trí đặc biệt để các phân tử khác có thể tương tác nhằm bật/tắt khả năng hoạt động của nó, gọi là "vùng hoạt động".

"Điều thú vị ở đây là vùng hoạt động có rất nhiều khe hở, và rất nhiều khu vực khác nhau bên trong nó", Makriyannis nói. "Chúng tôi không nghĩ là nó có thể phức tạp như vậy". Đây có thể là lý do tại sao các thụ thể này không ổn định, và cũng có nghĩa là rất nhiều các loại phân tử khác nhau có thể trú ngụ bên trong nó. Nhận thức vê điều này sẽ mang đến cơ hội trong việc thiết kế các phân tử và các loại thuốc với chức năng cụ thể, chẳng hạn như kìm nén cảm giác thèm ăn mà không gây ra trầm cảm.

Cuối cùng, sử dụng máy tính, các nhà nghiên cứu đã mô phỏng cách CB1 tương tác với các phân tử như THC. Việc mô phỏng này được xem là một quá trình quan trọng, theo Pal Pacher, điều tra viên cao cấp tại Viện Y tế quốc gia Mỹ, người đã không tham gia vào nghiên cứu. Tuy vậy, chỉ mô phỏng trên máy tính chưa đủ để chứng minh trong thực tế các phân tử cũng tương tác với nhau như vậy, do đó vẫn cần thêm nhiều nghiên cứu về vấn đề này trong tương lai.