Khoa học mất đến 100 năm mới tổng hợp được chất độc thần kinh của cá nóc

T
Nguyễn Thu Hà
Phản hồi: 0
Tetrodotoxin (TTX) là chất độc thần kinh tự nhiên độc nhất mà loài người biết đến. Nó được tạo ra trong cơ thể của các động vật biển như cá nóc, ốc, bạch tuộc, ếch hay giun. Để nghiên cứu và khai thác sức mạnh của chất sinh hóa bí ẩn này, các nhà khoa học ở khắp nơi trên thế giới đã cố gắng tổng hợp TTX trong phòng thí nghiệm. Và sau 100 năm, hiện tại có vẻ họ đã thành công.
Trong một nghiên cứu được công bố gần đây, các nhà khoa học đã tiết lộ quy trình 22 bước sử dụng tetrodotoxin hoạt tính sinh học, hiệu quả cao và các dẫn xuất có thể tạo ra từ các vật liệu có sẵn trên thị trường. Họ cũng tuyên bố đã khám phá ra phương pháp tổng hợp TTX nhanh và đơn giản nhất. Đây là cách hiệu quả nhất cho đến nay.

Khoa học mất đến 100 năm mới tổng hợp được chất độc thần kinh của cá nóc

Tại sao tổng hợp TTX được xem là một thành tựu lớn?

Tetrodotoxin thường được coi là một bí ẩn, vì các nhà khoa học chưa chắc chắn cách các loài động vật như cá nóc sản xuất và lưu trữ chất độc này trong cơ thể. Hơn nữa, một bí ẩn lớn xung quanh các đặc tính của hóa chất này là nó còn được sử dụng cho các mục đích khác ngoài tự vệ. Nhóm nghiên cứu tin TTX có thể được coi là “phân tử then chốt", vì vai trò của nó trong việc xác định mối quan hệ giữa kẻ săn mồi và con mồi trong hệ sinh thái.
Nó cũng được cho là hoạt động như một pheromone hoặc như một chất kích thích ăn ở một số sinh vật. Được biết đến là một chất độc thần kinh gây tê liệt mạnh, TTX có thể chặn các kênh ion dẫn natri trong màng tế bào thần kinh, làm vô hiệu hóa tín hiệu trong các mạch thần kinh. Điều này giải thích vì sao trong nhiều năm, các nhà khoa học lại "say mê" tetrodotoxin đến vậy.
Các nhà nghiên cứu tuyên bố rằng khả năng ngăn chặn kênh natri của TTX nắm giữ bí mật liên quan đến việc phát triển một loại thuốc giảm đau hiệu quả mới. Hiện ngành y tế đang có nhu cầu rất lớn về thuốc giảm đau với các phương thức hoạt động mới, đặc biệt là những loại hoạt động khác với opioid. Tetrodotoxin có đặc tính thú vị là ngăn chặn các tín hiệu thần kinh. Những tín hiệu này đóng vai trò quan trọng nhất đối với cảm giác đau, vì thế độc tố tetrodotoxin được cho là một chất dẫn dắt đầy hứa hẹn cho việc phát triển các loại thuốc giảm đau thế hệ tiếp theo không gây nghiện.

Khoa học mất đến 100 năm mới tổng hợp được chất độc thần kinh của cá nóc

Tổng hợp TTX trong phòng thí nghiệm mất rất nhiều thời gian

Tetrodotoxin được tìm thấy trong gan và cơ quan sinh sản của động vật biển , chẳng hạn như cóc, sa giông và cá nóc. Tiến sĩ Yoshizumi Tahara - một nhà khoa học Nhật Bản là người đã phân lập TTX lần đầu tiên vào năm 1894 và xác nhận điều tương tự vào năm 1909. Kể từ đó, nhiều nhà khoa học đã tìm hiểu và cố gắng tổng hợp hóa chất này trong môi trường phòng thí nghiệm.
Tuy nhiên, do cấu trúc phức tạp và tính không ổn định hóa học của nó, việc tạo ra một phiên bản ổn định và tinh khiết của tetrodotoxin là một thách thức đối với các nhà hóa sinh học. Không phải các nhà khoa học chưa tạo ra được TTX , nhưng hầu hết các chất độc thần kinh đó đều không ổn định cao hoặc kém hiệu quả hơn.
Thêm nữa, nhiều phương pháp được sử dụng trong phòng thí nghiệm không thể mở rộng hơn do chúng phải thực hiện qua nhiều bước kèm theo các biến chứng và rủi ro. Giờ đây, phương pháp tổng hợp TTX mới do các nhà nghiên cứu của NYU đề xuất bắt đầu với một dẫn xuất glucose, chỉ bao gồm 22 bước và mang lại hiệu suất ấn tượng 11%. Nhóm cũng nói rằng phương pháp của họ hiện là hiệu quả nhất, có lẽ là phương pháp duy nhất có thể mở rộng phù hợp để sản xuất tetrodotoxin và các dẫn xuất của nó. Điều này đã tạo ra nền tảng để nghiên cứu sâu hơn về đặc tính giảm đau của chất độc thần kinh này.


>>> Nuôi rắn làm thú cưng, hàng trăm người bị rắn cắn.
Nguồn interesting
 


Đăng nhập một lần thảo luận tẹt ga
Top