Kỳ diệu máu sam
Loài sinh vật với bộ áo giáp bảo hiểm ngoài thân của chúng đã phát triển ra một khả năng phòng vệ độc đáo nhằm phục hồi cho những tổn thương do bị nhiễm độc trong các vùng biển nông. Khi đối mặt với các chất độc được sản sinh ra từ vi khuẩn, các tế bào Amebocyte trong máu con sam – thường là máu màu xanh nước biển do sự hiện diện của các phân tử đồng có trong máu – sẽ nhận diện và đông cứng quanh vùng bị xâm phạm, cô lập mối đe dọa bên trong một cái vẩy như gel nhằm phòng ngừa nó lây lan. Phương pháp tự nhiên này giờ đây đã được áp dụng trên quy mô lớn. Hơn 600.000 con sam đã được đánh bắt mỗi năm trong suốt mùa sinh sản (mùa xuân), và đóng góp khoảng 30% lượng máu của chúng cho các cơ sở chuyên khoa đặc biệt ở Mỹ và châu Á. Mỗi một ga-lông máu sam trị giá 60.000 USD khiến cho ngành công nghiệp máu sam trên bình diện toàn cầu đạt giá trị 50 triệu USD/năm.
Cách đây gần 50 năm, khoa học đã khám phá ra máu loài sam có khả năng ngừa độc tố. Bây giờ chúng lại dùng để thanh trùng các sản phẩm y tế.
Chiết xuất từ máu con sam đã được dùng trong các xét nghiệm tiêu chuẩn nhiễm độc công nghiệp (LAL) kể từ hồi thập niên 1970 nhằm thay thế cho một hệ thống dựa trên loài thỏ. Chỉ 45 phút để tiếp xúc với máu sam cũng đủ để khám phá ra các nội độc tố từ vi khuẩn gam âm mà nếu không sẽ không bị phát hiện, cũng như máu sam đủ nhạy cảm để cô lập một đối tượng đe dọa có kích cỡ tương đương 1 hạt cát trong bể bơi. Cơ quan quản lý thuốc và thực phẩm Mỹ (FDA) đã yêu cầu rằng các loại thuốc tiêm vào tĩnh mạch và bất kỳ thiết bị y tế nào khác khi muốn tiếp xúc với cơ thể con người thì trước nhất đều phải đi qua máu sam, từ kim tiêm đến các dụng cụ cấy ghép phẫu thuật bao gồm cả máy điều hòa nhịp tim. Kết quả là, hàng ngàn các thủ tục đã ra đời nhằm giúp chúng ta sinh tồn. Phương pháp dùng máu sam đã được thành lập nhưng được cải tiến liên tục, theo ông John Dubczak, Tổng quản lý của Charles River Laboratories, đơn vị chịu trách nhiệm sản xuất và phân phối toàn cầu các sản phẩm LAL.
Ông John Dubczak phát biểu: “Việc phát hiện đã giảm nguy cơ lây lan bệnh xuống 1 phần nghìn tỷ. Nhưng chúng tôi có khả năng giảm xuống 1 phần 10 nghìn tỷ, và xa hơn là tăng cường độ nhạy cảm hơn”. Charles River đã điều chỉnh hệ thống vào một nguồn tài nguyên hiệu quả, một bộ thiết bị cầm tay yêu cầu phải có ít nhất là 5% dung dịch máu sam. Chẳng hạn như các hệ thống có thể áp dụng ngoài phòng thí nghiệm, làm phá vỡ các phòng tuyến mới, chẳng hạn như một chuyến đi đến Trạm vũ trụ quốc tế (ISS). Ông Norman Wainwright, giám đốc nghiên cứu và phát triển cùa Charles River Laboratories, khẳng định: “Xét nghiệm đã được sử dụng nhằm kiểm tra một số loại vi khuẩn hiện diện tại nhiều bề mặt của ISS”. Xa hơn, hệ thống có thể “giúp tiến hành các nghiên cứu sinh học cần thiết cho sự hiện diện của con người trong vũ trụ, từ sức khỏe của các thành viên phi hành đoàn và nghiên cứu môi trường của tàu vũ trụ cho đến việc tìm kiếm các dạng sự sống trong hệ mặt trời”.
Nỗi lo suy giảm dân số sam
Máu sam cũng đang được ứng dụng trên Trái đất. Theo đó, các nhà khoa học Nhật Bản đã phát minh ra một thử nghiệm nhiễm nấm với máu sam và nghiên cứu xa hơn nhằm tiến tới phát triển hướng điều trị chống ung thư và chống virus thông qua nguyên tắc cô lập và bẫy các mối đe dọa tương tự. Khi các ứng dụng và giá trị của nó được nhân lên, những nỗ lực nhằm tăng cường để phát triển ra các xét nghiệm thay thế hơn là phụ thuộc vào việc thu hoạch sam.
Một trong các hướng tiếp cận gần đây là việc sử dụng một con chip điện tử nhằm cung cấp một cảnh báo khi tiếp xúc với chất gây ô nhiễm. Một hệ thống khác là sử dụng các tinh thể chất lỏng được phát triển bởi Đại học Wisconsin-Madison (Wisconsin, Mỹ), nó có thể cung cấp khả năng phát hiện tương tự với mức chi phí thấp. TS Peter B.Armstrong, một giáo sư về phân tử và sinh học tế bào tại Đại học California, phát biểu: “Tài liệu của Đại học Wisconsin tuyên bố sẽ vượt qua sự nhạy cảm và độ đặc hiệu cho việc tìm kiếm độc tố, do đó các giả dương tính không phải là vấn đề quan trọng. Nhưng không chắc là FDA coi nó là một cách thay thế hữu hiệu cho các xét nghiệm LAL. Khá tốn kém và khó khăn trong việc đạt được xét nghiệm của FDA, phải cần có thêm thời gian trước khi tung các thay thế ra thị trường”.
Mỗi năm, hơn 6.000 con sam được đánh bắt là nguy cơ tuyệt chủng loài này
Sự cấp thiết có thể đã gia tăng cùng với các báo cáo về sự suy giảm số lượng loài sam, vì nhiều lý do, khi mà chúng từng có lượng dân số sam lớn nhất thế giới tại Vịnh Delaware và đã giảm từ 75% đến 90% dân số trong vòng 15 năm qua. Mặc dù đã có những thủ tục phúc lợi trong việc thu hoạch máu sam, nhưng vẫn có đến từ 10 đến 30% lượng sam đã bị chết trong quá trình này. Một nghiên cứu gần đây đã cho thấy rằng số lượng sam sống sót cũng bị suy giảm sau khi thả ra môi trường và thường “bất lực” trong việc giao phối, làm đe dọa tới dân số của chúng.
Ông Christopher Chabot, một giáo sư sinh học tại Plymouth State, người dẫn đầu cuộc nghiên cứu đã lên tiếng cảnh báo: “Xem ra rất nan giải bởi vì máu sam là đặc biệt cần thiết cho các vấn đề sức khỏe của con người nhưng ngành công nghiệp y sinh học cần phải giữ ổn định dân số loài sam. Chúng tôi đề nghị rút ngắn thời gian tách chúng ra khỏi nước, và duy trì nhiệt độ hợp lý trong suốt quá trình chuyên chở... sẽ giảm thiểu tỷ lệ tử vong nếu chúng ta làm mát chúng”.
Cuối cùng, ông Chabot tin rằng một phương pháp thay thế là cần thiết để giảm căng thẳng cho dân số loài sam, thông qua cả các chương trình bảo tồn và phát triển các thay thế tổng hợp. Không rõ ngày hết hiệu lực đối với các dịch vụ cứu mạng sống nhờ loài sam, nhưng nếu không có chúng, y học lại trở về đêm trường thời Trung Cổ.
Limulus amebocyte lysate (LAL), một loại thuốc thử nghiệm được
chiết xuất từ máu sam, nó có thể nhận dạng và cô lập mối hiểm họa có
kích cỡ bằng 1 hạt cát trong hồ bơi theo chuẩn Olympic.
Nguyễn Thanh Hải (CNN – 9/2014)
