Trong làng khoa học y sinh, ý tưởng táo bạo thì nhiều rồi, nhưng nghiên cứu cách để con người... thở bằng mông thì phải nói là đỉnh cao "đố ai nghĩ ra" luôn á!
Nghe như trò đùa nhưng câu chuyện này lại xuất phát từ một hoàn cảnh cực kỳ nghiêm túc nha các bạn. Bác sĩ kiêm nhà sinh học tế bào gốc Takanori Takebe đã chứng kiến cha mình phải thở máy vì viêm phổi. Thấy ba mình chịu đựng vì máy thở xâm lấn, ổng cứ nghĩ mãi: "Liệu có cách nào đưa oxy vào máu mà không cần động đến phổi không nhỉ?" Và thế là một hành trình nghiên cứu "không giống ai" bắt đầu, dẫn đến ý tưởng dùng ruột để... hô hấp luôn!
Plot twist là khi một nghiên cứu sinh mang đến lab một cuốn sách về các loài động vật có thể hấp thụ oxy qua da, cơ quan sinh dục, hoặc thậm chí... qua ruột nữa!
Thực ra ở thế giới tự nhiên, việc trao đổi khí không chỉ xảy ra ở phổi hay mang đâu. Một số loài cá chạch nước ngọt còn có thể nuốt không khí để sống sót trong môi trường thiếu oxy, vừa thở bằng mang vừa thở bằng ruột luôn í.
Takebe liền nhớ ngay ra là đường ruột con người siêu giàu mạch máu. Từ trước đến nay người ta vẫn biết thuốc thụt tháo có thể đưa hợp chất vào máu qua niêm mạc ruột mà. Vậy thì thuốc đi được thì oxy chắc cũng ok chứ?
Từ đó, team nghiên cứu bắt đầu phát triển phương pháp mới dựa trên dung dịch perfluorodecalin - một chất lỏng y tế quen thuộc có khả năng hòa tan siêu nhiều oxy. Quy trình hoạt động giống kiểu thụt tháo, trong đó dung dịch giàu oxy được đưa vào trực tràng. Khi vào trong cơ thể, dung dịch sẽ nhả oxy ra máu và đồng thời hấp thụ carbon dioxide theo cơ chế trao đổi khí hai chiều.
Thí nghiệm đầu tiên được làm trên chuột và lợn trong môi trường thiếu oxy. Kết quả khiến cả team "OMG" khi các bé vật có thể sống sót nhờ lượng oxy được hấp thụ qua ruột! Trên lợn, mỗi liều 400 ml dung dịch giúp nồng độ oxy trong máu tăng lên trong khoảng 19 phút và có thể duy trì hiệu quả trong khoảng nửa giờ. Kết quả này được công bố trên tạp chí Med năm 2021 và tiếp tục được củng cố bằng dữ liệu mới trong năm 2023.
Takebe kể lại khoảnh khắc nhìn mẫu máu lợn chuyển từ màu đục thiếu oxy sang màu đỏ tươi giàu oxy là một trong những giây phút đỉnh nhất trong sự nghiệp nghiên cứu của ổng. Đó không chỉ là xác nhận dữ liệu mà còn là niềm tin rằng một hướng đi tiềm năng, dù "out of the box" vãi, vẫn có thể mang lại ý nghĩa thực tiễn cho y học.
Công trình này sau đó giành Giải Ig Nobel năm 2024 - giải thưởng dành cho những nghiên cứu khiến người ta cười trước rồi mới "ơ hay đấy" sau. Tại buổi lễ, Takebe hài hước đội chiếc mũ hình con cá chạch và gửi lời cảm ơn vì đã tin tưởng vào tiềm năng của hậu môn trong y học. Iconic vãi!
Sau thành công trên động vật, bước tiếp theo là test an toàn trên người. Hai mươi bảy anh trai khỏe mạnh tại Nhật Bản đã tham gia thử nghiệm bằng cách nhận một liều perfluorodecalin không chứa oxy được đưa vào hậu môn và giữ trong một giờ. Các mức liều dao động từ 25 ml đến 1,5 lít, tương đương mức tối đa được dùng trong các thủ thuật X-quang đường tiêu hóa.
Một số bạn phải dừng sớm vì đau dạ dày, nhưng phần lớn những người chịu được khoảng 1 lít dung dịch chỉ bị đầy hơi và khó chịu nhẹ thôi. Kết quả ban đầu được xem là khả quan vì không có biến chứng nghiêm trọng, mở đường cho các thử nghiệm tiếp theo với dung dịch chứa oxy.
Dù vậy, con đường để ý tưởng này thành phương pháp điều trị thực tế vẫn còn dài lắm và gây tranh cãi nữa. Nhiều chuyên gia tỏ ra hoài nghi về tính ứng dụng, đặc biệt là khả năng cung cấp đủ oxy để thay thế hoặc hỗ trợ phổi trong tình trạng bệnh nặng.
Bác sĩ John Laffey, chuyên gia về hội chứng suy hô hấp cấp tại Đại học Galway, nhận định rằng thay vì tìm cách huy động các bộ phận khác của cơ thể, giới khoa học nên tập trung vào cải thiện những công nghệ đã có để hỗ trợ phổi. Theo ông, phổi dù bị tổn thương vẫn là cơ quan trao đổi khí tối ưu nhất vì được "sinh ra" chuyên cho chức năng đó mà.
Ngoài ra, lượng oxy mà dung dịch có thể mang được vẫn còn quá hạn chế so với nhu cầu của cơ thể. Một lít perfluorodecalin chỉ chứa khoảng 500 ml oxy trong khi cơ thể tiêu thụ khoảng 250 ml mỗi phút, khiến việc duy trì trao đổi khí bằng đường ruột trở nên khó khả thi trong bối cảnh điều trị kéo dài.
Ở chiều ngược lại, một số bác sĩ lại thấy đây là hướng đi đáng để tiếp tục khám phá. Bác sĩ Kevin Gibbs từ Đại học Wake Forest cho rằng kỹ thuật này có thể hữu ích trong những tình huống đặc biệt. Khi cần đặt nội khí quản để kết nối bệnh nhân với máy thở, có một khoảng thời gian ngắn họ rơi vào tình trạng thiếu oxy nghiêm trọng.
Trong vài phút quý giá đó, một liều dung dịch giàu oxy có thể giúp họ giữ đủ oxy để an toàn vượt qua thủ thuật. Dù chỉ là giải pháp bổ sung hoặc tạm thời, ý tưởng này vẫn có thể cứu được những ca nguy kịch đấy!
Takebe cũng thừa nhận rằng phương pháp này không nhằm thay thế hoàn toàn phổi mà chỉ đóng vai trò hỗ trợ trong các tình huống đặc biệt. Ông hình dung khả năng ứng dụng trong các trường hợp cấp cứu, vận chuyển bệnh nhân hoặc khi máy thở không thể sử dụng ngay. Tuy nhiên, để đi đến giai đoạn đó cần thêm nhiều năm nghiên cứu, thử nghiệm và đánh giá nhằm đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người bệnh.
Nguồn: genk.vn