Viên thuốc giúp tăng cảm giác thèm ăn

Rất nhiều nhà khoa học đang lao vào tìm kiếm các loại thuốc giúp giảm cảm giác thèm ăn của những người mắc bệnh béo phì. Cùng lúc đó, nhiều nhà khoa học khác lại nỗ lực phát triển các phương án kích thích cơ thể hấp thụ nhiều thực phẩm hơn.

Một trong những căn bệnh gây khó chịu nhất, khiến người bệnh chán ăn, đó là liệt dạ dày (gastroparesis). Liệt dạ dày là tình trạng tê liệt một phần dạ dày, kết quả là thức ăn lưu lại trong dạ dày lâu hơn thời gian bình thường. Cụ thể, ở người, khi tiêu hoá thức ăn, cơ dạ dày góp phần tham gia vào việc chi phối sự chuyển động của thức ăn được tiêu hóa một phần qua dạ dày để đi xuống ruột non. Khi dây thần kinh điều khiển cơ dạ dày bị tổn thương, thức ăn sẽ di chuyển rất chậm vào ruột. Điều này sẽ gây các triệu chứng như buồn nôn, ợ hơi, đầy hơi, ợ nóng, khó tiêu, nôn mửa.

Một số bệnh nhân đã phải dùng đến phương pháp điều trị xâm lấn như hấp thụ thức ăn bằng ống, thiết bị cấy ghép hoặc phẫu thuật.

Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts đang nghiên cứu một giải pháp hiệu quả hơn. Họ đã phát triển một loại thuốc nhỏ mà khi nuốt vào có thể gửi các xung điện qua niêm mạc dạ dày để khiến mọi thứ chuyển động. Trong nghiên cứu được công bố gần đây trên Science Robotics, nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng viên thuốc làm tăng nồng độ hormone giúp tăng cảm giác thèm ăn và giảm cảm giác buồn nôn. Họ hy vọng rằng một ngày nào đó nó có thể hoạt động như một liệu pháp không xâm lấn hiệu quả cho những người bị liệt dạ dày - hoặc các chứng rối loạn ăn uống khác.

Cảm giác đói và quá trình tiêu thụ thức ăn được kiểm soát bởi một các hormone và dây thần kinh bên trong cơ thể, giúp tạo tương tác hai chiều giữa não và ruột - được gọi là trục não-ruột. “Ruột có số lượng tế bào thần kinh nhiều thứ hai sau não. Khi trục não-ruột này bị gián đoạn, cho dù là do rối loạn ăn uống hay bệnh tiểu đường, điều này có thể dẫn đến một số bệnh như liệt dạ dày. Nếu muốn khắc phục vấn đề tiêu hóa, cần phải tập trung vào trục này”, Khalil Ramadi, một kỹ sư sinh học tại Đại học New York và là một trong những đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết.

Vì vậy, đây là điểm khởi đầu của nhóm nghiên cứu. Họ tập trung vào phương án kích thích điện dạ dày - một trong những phương pháp điều trị xâm lấn đối với chứng liệt dạ dày nghiêm trọng, các bác sĩ sẽ phẫu thuật, cấy dưới da bụng bệnh nhân các điện cực để tạo ra những xung điện vào dạ dày, gửi tín hiệu đến não. Nghiên cứu trên lợn đã chỉ ra rằng điều này làm tăng nồng độ ghrelin, một loại hormone liên quan đến cảm giác đói và giảm buồn nôn. Giovanni Traverso, trưởng nhóm nghiên cứu, đã tự hỏi liệu có cách nào để khiến liệu pháp này bớt xâm lấn hơn hay giảm thiểu các bước phẫu thuật hay không.

Traverso, Ramadi và nhóm đã quyết định thiết kế một thứ có thể ăn được, bắt chước cơ chế tác động của kích thích điện dạ dày. Họ tạo ra một viên nang có kích thước vài milimet, phủ lên trên một loạt điện cực để tạo ra các xung điện trong dạ dày sau khi bệnh nhân nuốt. Bằng cách tích hợp pin và bộ đếm thời gian trong viên nang, viên thuốc nhỏ sẽ gửi các xung điện trong một khung thời gian nhất định, sau đó tắt nguồn và đi qua phần còn lại của hệ thống tiêu hóa, cuối cùng được cơ thể thải ra.

Một trong những vấn đề khó nhất là làm thế nào để cố định một kích điện vào môi trường ẩm ướt và dính của dạ dày. Theo James McRae, một thành viên trong nhóm nghiên cứu, các điện cực cần phải dính vào niêm mạc dạ dày để truyền kích thích điện thành công. Vấn đề là lớp niêm mạc tiết ra một lượng lớn chất lỏng, tạo thành một lớp cản trở tính dẫn điện.

Để khắc phục điều này, các nhà khoa học đã học hỏi cơ chế vẻ ngoài của một sinh vật: loài thằn lằn “quỷ gai” Úc. Loài bò sát đặc biệt này có các rãnh gai trên da giúp chống thấm nước — tương tự như các đường vân nổi trên miếng khoai tây chiên Ruffles. Dựa trên kết cấu da của thằn lằn, các nhà khoa học “đã thiết kế các rãnh trên viên nang, giúp kéo lớp niêm mạc này ra khỏi các điện cực trên viên nang,” McRae nói.

Để đảm bảo rằng viên nang sẽ không dính vào thành ống tiêu hóa trước khi vào đến dạ dày hay bắt đầu kích điện trước khi đến đích, các nhà khoa học đã phủ lên viên nang một lớp vỏ bảo vệ - chỉ tan chảy khi tiếp xúc với chất lỏng trong dạ dày. “Về cơ bản, lớp vỏ đó rơi ra và để lộ các điện cực cũng như rãnh bề mặt khi đến khu vực thích hợp.”, McRae mô tả.

Để xem viên nang nhỏ có rãnh có thực sự hoạt động hay không, nhóm đã thử nghiệm với lợn. Sau khi cho mỗi con lợn ăn một viên thuốc, họ theo dõi đường đi của viên nang bằng camera nội soi và chụp X quang. Họ phát hiện ra rằng viên thuốc đã dính vào dạ dày, kích thích lớp niêm mạc trong khoảng 20 phút và ở trong dạ dày khoảng một ngày. Khi nhóm nghiên cứu đo nồng độ ghrelin trong máu của lợn, họ phát hiện ra rằng nồng độ ghrelin ở nhóm những con uống thuốc đã tăng lên so với nhóm đối chứng. “Thật hào hứng khi thấy một số kết quả tích cực,” Ramadi cười nói.

Trong vòng hai tuần, các nhà khoa học đã có thể thu lại toàn bộ viên thuốc từ phân lợn. McRae cho rằng đây là “bằng chứng đáng khích lệ - rằng các thiết bị này có thể di chuyển an toàn mà không gây hại cho cơ thể, và chúng vẫn tồn tại nguyên vẹn trong suốt thời gian đó.”

Điều thú vị là, khi họ lặp lại thí nghiệm này ở những con lợn bị đứt dây thần kinh phế vị (ngắt kết nối ruột với não), kích thích điện từ viên thuốc không làm tăng ghrelin. Điều này cho thấy não đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tín hiệu hormone trong dạ dày. Nói cách khác, toàn bộ trục não-ruột đều liên quan đến quá trình tiêu hoá.

Trên thực tế, những viên thuốc này giúp tăng nồng độ ghrelin này đã cho thấy những kết quả hứa hẹn. Tuy nhiên, cần có thêm các xét nghiệm để xem liệu điều này có thực sự làm tăng cảm giác thèm ăn hay giảm cảm giác buồn nôn hay không.

Mặc dù vậy, Kuo vẫn đồng ý rằng viên thuốc này là một bước tiến trong việc điều trị liệt dạ dày ít xâm lấn hơn. Suneil Koliwad, nhà nội tiết học tại UC San Francisco, cho biết rằng các thiết bị kích thích điện dạ dày được cấy ghép hiện tại “đã khiến rất nhiều bệnh nhân sợ hãi mỗi khi phải trải qua thủ thuật này”. Ông cho biết thêm, thiết bị nuốt được này sẽ giúp bệnh nhân thoải mái và sẵn sàng điều trị hơn.

Trong tương lai gần, Traverso, Ramadi và McRae hy vọng sẽ đưa viên thuốc này vào thử nghiệm lâm sàng. Họ hình dung thiết bị của mình là thứ mà một ngày nào đó có thể nhắm mục tiêu và kích thích các bộ phận khác nhau của đường tiêu hóa - điều chỉnh các hormone giúp giảm buồn nôn hoặc kiểm soát sự thèm ăn. Họ cho rằng các bác sĩ có thể áp dụng chúng đối với nhiều loại rối loạn, chẳng hạn như buồn nôn do hóa trị, chứ không chỉ là liệt dạ dày. “Đối với tôi, với tư cách là một bác sĩ lâm sàng, khả năng thay đổi hormone mà không cần sử dụng thuốc, thực sự là một cuộc cách mạng", Traverso nói. “Nó sẽ mở ra rất nhiều ứng dụng trên các lĩnh vực khác nhau.”