Hệ vi sinh vật đường ruột hỗ trợ tiêu hóa và hệ thống miễn dịch khỏe mạnh.

Một câu chuyện

Tháng 5.2012, Amanda Kabage, khi đó là một nhà nghiên cứu nhi khoa 32 tuổi tại Đại học Minnesota (Hoa Kỳ) bắt đầu gặp các bất thường về tiêu hóa. Cô phải đi ngoài hơn 10 lần/ngày và nhìn thấy một lượng máu đáng ngại trong phân. Đi khám bệnh, bác sĩ nghĩ cô bị nhiễm trùng nhẹ và kê toa cho cô 2 kháng sinh.

Nhiều tháng trôi qua, các triệu chứng ngày càng tồi tệ hơn. Là một phụ nữ trẻ, khỏe nhưng vì chứng đau bụng mạn tính mà cô phải từ bỏ thức ăn rắn và sụt 9 kg. Tóc cô rụng từng mảng và cô phải nghỉ làm liên tục.

Cuối cùng vào tháng 11 năm đó, căn bệnh của cô cũng được tìm ra, đó là chứng nhiễm Clostridium difficile, hay gọi tắt là C.difficile. Mặc dù loại vi khuẩn này có thể được tìm thấy trong ruột hầu hết mọi người, nhưng nếu nó sinh sôi ngoài tầm kiểm soát, nó có thể giải phóng độc tố gây tổn thương ruột và tiêu diệt các vi khuẩn khác giúp duy trì hoạt động ruột.

Đây là một vấn đề phổ biến, khiến hàng triệu người trên thế giới mắc phải và hàng nghìn ca tử vong mỗi năm. Một nghiên cứu đăng trên tạp chí Journal of Global Health tháng 12.2018 ước tính tỷ lệ nhiễmC. difficile trên toàn cầu là khoảng 323 ca/100.000 người, hoặc khoảng 25 triệu ca.

Đối với Kabage, vì không có phương pháp điều trị nào làm giảm đau, nên cô đã đưa các kỹ năng nghiên cứu của mình vào thực tế. Cô đọc tất cả các bài báo khoa học về vấn đề này, đích thân liên hệ với một nhà nghiên cứu hàng đầu vềC. difficileđể hỏi liệu cô có thể tham gia vào một thử nghiệm về cấy ghép vi khuẩn đường ruột từ một người
khỏe mạnh vào bệnh nhân hay không.

Tháng 9.2013, Kabage trải qua thủ thuật, gọi là cấy ghép hệ vi khuẩn đường ruột (Faecal Microbiota Transplantation – FMT). Phân của người hiến tặng với hỗn hợp vi khuẩn lành mạnh được ghép vào ruột cô để thay thế hệ vi khuẩn bị tổn thương.

Kabage nói: “Cả đêm đó, trong ruột tôi vang lên những tiếng ầm ầm như thể vi khuẩn mới đang tìm thấy ngôi nhà mới của chúng”. Chỉ sau hai tuần điều trị, Kabage đã trở lại bình thường và các vấn đề tiêu hóa cũng hoàn toàn biến mất.

Dùng phân trị bệnh đã có từ xa xưa

Câu chuyện về Kabage thật đáng kinh ngạc, nhưng thực tế thì giải pháp sử dụng chất thải trong các điều trị y tế đã bắt nguồn từ thời Ai Cập cổ đại, khi con người thời đó biết sử dụng phân người và động vật để làm ra những thành phần hoạt tính chống lại nhiều căn bệnh khác nhau.

Nhưng trong y học hiện đại, khi các bác sĩ đánh giá cao nhu cầu vệ sinh để duy trì môi trường vô trùng, thì việc dùng phân trong trị liệu đã bị loại bỏ. Mãi đến năm 1958, sau khi một nhà nghiên cứu ở Colorado khơi lại phương pháp FMT, các nhà khoa học mới bắt đầu quan tâm.

Alexander Khoruts, giám đốc y khoa chương trình trị liệu vi sinh vật của đại học Minnesota (Hoa Kỳ) và là người tiên phong trong lĩnh vực FMT, chia sẻ: “Người ta nhắc đến điều này khi tôi học trường y vào những năm 1980, Lúc đó các sinh viên cùng lớp đã cười khúc khích”,

Phải đến năm 2008 Khoruts mới có thể thực hiện ca FMT đầu tiên của mình, đồng thời giúp thiết lập các quy trình lấy mẫu cộng đồng vi khuẩn của người hiến tặng và người nhận trước và sau khi điều trị. Sau đó, phòng thí nghiệm của ông phát triển một quy trình đông lạnh hỗn hợp phân nhằm bảo quản lâu dài, nhờ thế các bác sĩ không còn phải chuẩn bị phân lỏng trong phòng khám của mình nữa.

Việc chuẩn hóa quy trình này đã mở đường cho việc phổ biến FMT hơn. Ngày nay bệnh nhân có thể được điều trị FMT dưới dạng nội soi đại tràng, thụt tháo hoặc uống các viên nang nhỏ chứa chất phân đông lạnh.

Chính Khoruts là người đã điều trị cho Kabage vào năm 2013. Năm đó, sau một cuộc chiến pháp lý giữa các học giả, doanh nghiệp và các cơ quan quản lý quốc tế, FMT đã được chấp thuận để điều trị C. difficile theo các quy tắc rất nghiêm ngặt, từ đó nó được sử dụng để điều trị cho hàng nghìn bệnh nhân châu Âu và Hoa Kỳ mỗi năm.

Kỷ nguyên hệ vi sinh vật

Phương pháp điều trị mà Kabage nhận được chính là sự hiểu biết ngày càng nhiều của y học về vai trò quan trọng của các vi sinh vật cư trú bên trong cơ thể gười.

Để dễ hiểu, hãy tưởng tượng microbiome như một thành phố của các cộng đồng. Nó gồm hàng nghìn tỷ vi khuẩn, nấm và vi-rút, tất cả chen chúc nhau để giành không gian bên trong và trên bề mặt cơ thể chúng ta.

Khi sống trong khu phố của riêng mình, chúng thực hiện các vai trò có lợi cho cơ thể. Hệ vi khuẩn đường ruột khỏe mạnh là một hệ vi khuẩn phong phú, đa dạng. Nhưng lối sống đặc trưng phương Tây của thế kỷ 21 – ăn uống đơn điệu, tiêu thụ thực phẩm siêu chế biến, lạm dụng kháng sinh, vệ sinh quá mức, sống thụ động - đang tàn phá hệ vi khuẩn đường ruột, khiến mọi người dễ bị nhiễm C. difficile và các dạng bệnh khác.

Vi khuẩn Clostridium difficile. Ảnh: CDC Mỹ

Nghiên cứu khoa học đã giúp khám phá ra những tương tác phức tạp giữa sức khỏe tổng thể của chúng ta và hệ vi sinh vật phát triển mạnh mẽ bên trên và bên trong miệng, mũi, đường hô hấp, phổi, dạ dày, ruột, cơ quan sinh dục và da con người.

Nhờ chúng mà con người có thể tiêu hóa, chuyển hóa, sản xuất các chất nhầy, bôi trơn và hình thành tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại các sinh vật lạ có thể gây hại cho chúng ta. Có khá nhiều bằng chứng về chuyện này. Chẳng hạn tình trạng thừa hoặc thiếu một số loại vi khuẩn nhất định trong ruột có mối liên quan chặt chẽ với sự khởi phát của bệnh đái tháo đường.

Ví dụ sự tiêu thụ chất xơ có thể làm tăng sự đa dạng của hệ vi khuẩn, qua đó làm giảm lượng đường trong máu và giúp con người duy trì cân nặng khỏe mạnh. Khi microbiome cân bằng, chúng cũng giúp sản xuất ra nhiều phân tử và chất chuyển hóa có ích cho cơ thể.

Ví dụ vitamin K, còn gọi là “vitamin đông máu”, chủ yếu được sản xuất bởi vi khuẩn đường ruột. Rồi axit folic, giúp cơ thể chúng ta tạo ra các tế bào mới như da, tóc và móng, cũng được tạo ra bởi microbiome.

Thú vị nhất có lẽ là y học ngày càng hiểu được mối quan hệ phức tạp giữa microbiome và não, được gọi là “trục não-ruột”. Người ta thấy hệ vi khuẩn đường ruột hỗ trợ sản xuất các chất dẫn truyền thần kinh và hóa chất như dopamine và tryptamine, đóng vai trò trong chứng lo âu và trầm cảm. Justin Sonnenburg, giáo sư vi sinh và
miễn dịch của Trường Y đại học Stanford nói: “Ruột chúng ta như một nhà máy, nơi đó hàng nghìn hợp chất giống thuốc khác nhau được sản xuất bởi microbiome rồi sau đó chúng được hấp thụ vào hệ tuần hoàn”.

Hiện nay, các nghiên cứu cũng đã chỉ ra nhiều rối loạn thoái hóa thần kinh như chứng tự kỷ, bệnh Parkinson và bệnh Alzheimer đều có liên quan đến chứng loạn khuẩn đường ruột hoặc mất cân bằng microbiome.

Thị trường “viên thuốc phân”: 1,7 tỷ USD vào năm 2026

Thuốc phân được giám sát cẩn thận và phải loại bỏ các vi khuẩn không có lợi cho cơ thể. Ảnh: The Guardian

Trong thực tế FMT ra đời không phải dễ dàng. Năm 2013 khi FDA có ý định phê duyệt liệu pháp này thì nhiều người chỉ trích đây là một liệu pháp lỗi thời, có thể gây nguy hiểm cho bệnh nhân nếu họ tiếp xúc với những mầm bệnh không được xử lý tốt trong phân. Có người cũng đặt vấn đề: Liệu hệ vi sinh vật trong phân chữa khỏi C. difficile có phải là thuốc hay chúng giống như các cơ quan, mô và sản phẩm máu được chuyển từ người khỏe sang người bệnh?

Nhưng thực tế không thể chối bỏ là hàng năm chỉ tại Mỹ có 500.000 người bị C. difficile hành hạ, thậm chí 30.000 người thiệt mạng vì bệnh này. Và thực tế cũng phải ghi nhận: Theo một số nghiên cứu, FMT có tỷ lệ thành công hơn 80% và nhiều bệnh nhân cảm thấy khỏe hơn trong vòng vài giờ sau khi thực hiện thủ thuật, thường được thực hiện thông qua nội soi đại tràng hoặc sử dụng viên nang chứa phân khô.

Tuy nhiên, do không dễ dàng tiếp cận các phương pháp điều trị này, một số người đã tự mình giải quyết vấn đề theo nghĩa đen. Năm 2011, Carolyn Edelstein thành lập ngân hàng phân phi lợi nhuận OpenBiome sau khi người thân của cô tự mình thực hiện FMT trong phòng tắm với phân.

Theo quy trình OpenBiome công bố, FMT thực hiện qua 3 giai đoạn. Đầu tiên là là sàng lọc người hiến tặng và hiến phân. Ở đây người hiến tặng đã vượt qua sàng lọc các nguy cơ sức khỏe tiềm ẩn sẽ cung cấp mẫu phân cho OpenBiome.

Sau đó mẫu phân được trộn với dung dịch đệm để giúp vi khuẩn vẫn còn sống sót sau khi đông lạnh. Hỗn hợp thu được sẽ được loại bỏ chất xơ và các hạt rắn có thể làm tắc nghẽn máy móc trong quá trình xử lý. Cuối cùng chế phẩm hoàn chỉnh sẽ được bảo quản trong tủ đông ở mức - 80 độ C. Chế phẩm này có thể được vận chuyển trên đá khô đến bệnh viện, nơi chúng một lần nữa được bảo quản trong tủ đông hoặc rã đông và dùng cho bệnh nhân.

Những năm qua, mỗi năm OpenBiome cung cấp 50.000 chế phẩm này cho nhiều bệnh viện khác nhau để chữa trị bệnh nhân.Dĩ nhiên bên cạnh thành công cũng có những sự cố như vào năm 2020 đã có 6 bệnh nhân thực hiện FMT bị nhiễm trùng nghiêm trọng phải nhập viện điều trị. Thậm chí trước đó một năm đã có 1 bệnh nhân tử vong sau điều trị bằng FMT.

Sau khi xem xét nguyên nhân và siết chặt các quy trình, giờ đây FMT đã khẳng định hiệu quả chữa trị của nó. Ngoài Mỹ, các quốc gia khác như Úc, Anh, Pháp cũng áp dụng liệu pháp này. Tháng 4.2023, FDA phê duyệt ‘viên thuốc phân’ đầu tiên được làm để điều trị chứng nhiễm trùng C.difficile. Trước đó, việc thực FMT chủ yếu qua đường miệng (qua ống sonde dạ dày hay nội soi đại tràng). Thuốc do công ty Series (Hoa Kỳ) sản xuất có tên thương mại Vowst, chỉ định cho bệnh nhân trên 18 tuổi, dùng 4 viên/ngày trong 3 ngày liên tiếp.

Từ cảm hứng thành công trong điều trị C.difficile, ‘thuốc phân’ chứa microbiome khỏe mạnh đang được phát triển với cách thức tương tự để điều trị các bệnh béo phì, tự kỷ, viêm loét đại tràng, bệnh Alzheimer và Parkinson. Theo dự báo của công ty GlobalData, thị trường FMT trong điều trị C.difficile sẽ tăng trưởng từ 630 triệu USD năm 2016 lên 1,7 tỷ USD vào năm 2026.
 

Theo TSK só 690+691

Ngày đăng: 21/01/2025