Khoa học về thuốc

Khoa học về thuốc hay dược học (pharmacology) là một lĩnh vực nghiên cứu về thuốc và ảnh hưởng của chúng. Nó tập trung vào việc phân tích tương tác giữa cơ thể sống và các hợp chất hóa học, ảnh hưởng đến chức năng hóa sinh bình thường và bất thường. Các chất có đặc tính dược liệu được gọi là có dược tính.

Lĩnh vực này bao gồm các thuộc tính và cấu trúc của thuốc, thiết kế và tổng hợp thuốc, cơ chế hoạt động ở cấp tế bào và phân tử, cơ chế hoạt động ở các cơ quan và hệ cơ quan, dẫn truyền tín hiệu, chẩn đoán phân tử, tương tác thuốc, sinh hóa, trị liệu, và ứng dụng trong y học cũng như khả năng chống lại các tác nhân gây bệnh. Hai phần chính của dược học là dược động học (PK) và dược lực học (PD). Dược lực học nghiên cứu tác động của thuốc lên các hệ cơ quan, trong khi dược động học xem xét tác động của cơ thể đối với thuốc. Dược lực học nghiên cứu hóa chất và thụ thể sinh học, còn dược động học nghiên cứu sự hấp thu, phân phối, chuyển hóa, và đào thải của hóa chất trong hệ sinh học.

Khái niệm

Định nghĩa truyền thống

Dược lý học là lĩnh vực khoa học chuyên nghiên cứu về thuốc, bao gồm các kiến thức sau:

• Nguồn gốc thuốc;
• Thành phần hóa học, đặc điểm vật lý và hóa học;
• Quá trình hấp thu, phân bố, chuyển hóa và đào thải trong cơ thể;
• Cơ chế tác động, tác dụng có lợi, tác dụng phụ và các tương tác thuốc;
• Ứng dụng trong điều trị: chỉ định, phương pháp sử dụng, liều lượng và chống chỉ định.

Định nghĩa hiện đại

Dược lý học nghiên cứu thuốc qua hai lĩnh vực chính:

• Dược lý cơ bản: nghiên cứu mối quan hệ giữa thuốc và cơ thể, bao gồm dược động học (pharmacokinetics), dược lực học (pharmacodynamics) và độc tính dược học (pharmacotoxicology).
• Dược lý lâm sàng: ứng dụng dược lý cơ bản vào thực tiễn điều trị, bao gồm dược đồ (pharmacography) và dược trị liệu (pharmacotherapeutics).

Phân loại

Phân loại theo nhóm bệnh nhân

• Dược lý cho trẻ em
• Dược lý cho người cao tuổi
• Dược lý cho phụ nữ
• Dược lý cho nam giới

Phân loại theo cơ chế tác động của thuốc

• Dược lý di truyền học
• Dược lý hệ miễn dịch
• Dược lý cấp phân tử

Phân loại theo nhóm thuốc nghiên cứu

• Thuốc ảnh hưởng đến hệ tiêu hóa
  • Thuốc điều trị loét dạ dày
  • Thuốc nhuận tràng
  • Thuốc chống tiêu chảy
  • Thuốc làm tan sỏi mật
  • Thuốc điều trị bệnh trĩ
  • Thuốc chống nôn
  • Thuốc gây nôn
  • Thuốc tẩy ruột
  • Thuốc điều trị lỵ amip
• Thuốc tác động lên máu và hệ tạo máu
  • Thuốc điều trị rối loạn đông máu: thuốc chống huyết khối, thuốc chống chảy máu.
  • Thuốc điều trị thiếu máu
• Thuốc tác động lên hệ tim mạch
  • Thuốc điều trị tăng huyết áp
  • Thuốc điều trị suy tim
  • Thuốc điều trị loạn nhịp tim
  • Thuốc chống đau thắt ngực
  • Thuốc lợi tiểu
  • Thuốc làm giảm cholesterol huyết tương
• Hormone và thuốc điều chỉnh rối loạn nội tiết
  • Hormone vùng dưới đồi và hormone tuyến giáp
  • Hormone tuyến giáp và thuốc kháng giáp
  • Hormone tuyến tụy và thuốc điều trị tiểu đường
  • Hormone vỏ thượng thận và các dẫn chất tổng hợp
  • Hormone sinh dục nam
  • Hormone sinh dục nữ
  • Thuốc tránh thai
• Chất kháng khuẩn toàn thân
  • Kháng sinh
  • Thuốc chống nấm
  • Thuốc kháng virus
  • Huyết thanh miễn dịch và globulin miễn dịch
  • Vaccine
• Thuốc chống ký sinh trùng và diệt sâu bọ
  • Thuốc diệt giun sán
  • Thuốc diệt nguyên sinh động vật: thuốc diệt amip, thuốc điều trị sốt rét,...
  • Thuốc diệt ngoại ký sinh trùng, bao gồm ghẻ
• Thuốc chống ung thư và điều chỉnh miễn dịch
  • Thuốc chống ung thư: tác nhân alkyl hóa, thuốc kháng chuyển hóa, thuốc chống phân bào, kháng sinh trị ung thư,…
  • Thuốc điều chỉnh miễn dịch: các cytokine, interferon, interleukin,...
  • Thuốc ức chế miễn dịch
• Thuốc tác động lên hệ cơ xương
  • Thuốc chống viêm và chống thấp khớp
  • Thuốc điều trị bệnh gout
  • Thuốc điều trị các bệnh xương và rối loạn hệ cơ xương
• Thuốc tác động lên hệ thần kinh trung ương
  • Thuốc gây mê
  • Thuốc tê
  • Thuốc an thần và gây ngủ
  • Thuốc giảm đau opioid và các thuốc kháng opioid
  • Thuốc điều trị rối loạn tâm thần: thuốc chống trầm cảm, thuốc chống hưng cảm
  • Thuốc chống động kinh
  • Thuốc chống Parkinson và các rối loạn vận động khác
• Thuốc tác động lên hệ thần kinh thực vật
  • Thuốc kích thích hệ giao cảm
  • Thuốc ức chế hệ giao cảm
  • Thuốc kích thích hệ phó giao cảm
  • Thuốc ức chế hệ phó giao cảm
• Thuốc tác động lên hệ hô hấp
  • Thuốc điều trị hen
  • Thuốc trị ho
• Vitamin và khoáng chất
  • Các vitamin tan trong nước
  • Các vitamin không tan trong nước
  • Các khoáng chất
• Histamin và thuốc kháng histamin
• Thuốc giải độc

Lịch sử và triển vọng

Các giai đoạn đầu của dược lý học

Từ đầu thế kỷ 19, các nghiên cứu về dược lý đã bắt đầu được thực hiện, như thí nghiệm của François Magendie trên chó với nux-vomica và phát hiện tuỷ sống là nơi gây ra co giật, hay phát hiện của Claude Bernard về curare (dùng để tẩm các mũi tên) gây giãn cơ vào năm 1842. Cùng thời điểm đó, ngành hóa học, sinh lý học và bệnh học cũng phát triển, dẫn đến việc tinh chế các chất từ thực vật như morphin từ nhựa thuốc phiện (Papaver somniferum) và quinidin từ vỏ cây Canh-ki-na (Cinchona officinalis). Những khám phá này đã thúc đẩy sự chuyển mình từ dược liệu học truyền thống, nghiên cứu nguồn gốc và ứng dụng của các hợp chất chữa bệnh, thành một ngành khoa học thực nghiệm mới, nghiên cứu tác động sinh lý của các hợp chất đó.

Năm 1847 đánh dấu một cột mốc quan trọng trong lịch sử dược lý học khi Rudolf Buchheim được bổ nhiệm làm giảng viên đầu tiên về dược lý tại trường đại học Dorpat ở Estonia. Tuy nhiên, người được coi là 'cha đẻ' của ngành dược lý học hiện đại không phải là Buchheim mà là học trò của ông, Oswald Schmiedeberg (1838–1921). Schmiedeberg, giảng viên dược lý tại đại học Strassburg, nổi tiếng với các nghiên cứu về cloroform, cloral hydrat, và tác dụng của muscarin trên dây thần kinh phế vị, cùng với việc phát hiện tính chất gây mê của urethane. Schmiedeberg đã xuất bản cuốn sách 'Nguyên tắc cơ bản của dược lý học' vào năm 1885 và trong suốt 46 năm giảng dạy, ông đã đào tạo nhiều giảng viên dược lý cho toàn nước Đức.

Tại Hoa Kỳ, đội ngũ giảng viên dược lý đầu tiên được thành lập tại trường đại học Michigan vào năm 1890 dưới sự dẫn dắt của John Jacob Abel, một học trò của Schmiedeberg. Abel nổi bật với những thành tựu như phân lập epinephrine từ tuyến thượng thận, phân lập histamine từ tuyến yên vào năm 1919 và tinh chế insulin vào năm 1926.

Chuyển từ thử nghiệm trên động vật sang thử nghiệm trên người

Trong giai đoạn đầu của dược lý học, các thử nghiệm chủ yếu được thực hiện trên động vật thí nghiệm. Thử nghiệm đầu tiên trên người được thực hiện bởi dược sĩ người Đức Friedrich Serturner, khi ông và ba người bạn tự nguyện uống một liều lớn morphin (100 mg) chiết xuất từ nhựa thuốc phiện. Kết quả là cả bốn người đều gặp phải các triệu chứng ngộ độc thuốc phiện trong vài ngày sau đó.

Vào mùa đông năm 1961, sự kiện 'Thảm hoạ Thalidomid' đã gây chấn động toàn châu Âu khi hàng loạt trẻ sơ sinh bị dị tật bẩm sinh do các bà mẹ sử dụng Thalidomid trong thời kỳ mang thai. Sau thảm họa này, các quy định cấp giấy phép lưu hành thuốc ở Hoa Kỳ và nhiều quốc gia khác trở nên nghiêm ngặt hơn, trong đó kết quả thử nghiệm lâm sàng trở thành một tiêu chuẩn quan trọng.

Hiện tại, các thử nghiệm dược lý trên người chỉ được phép thực hiện ở giai đoạn 1 của thử nghiệm lâm sàng, với mục tiêu khám phá cơ chế tác dụng của thuốc, xác định phạm vi liều an toàn và loại bỏ các phản ứng độc tính phổ biến nhất. Các thử nghiệm lâm sàng chỉ được phép bắt đầu sau khi đã hoàn tất giai đoạn tiền lâm sàng với đầy đủ tài liệu chứng minh hiệu quả, an toàn, và nghiên cứu độc tính kéo dài, tất cả được xác nhận bởi một hội đồng khoa học có thẩm quyền. Để đảm bảo tính chính xác, các thử nghiệm lâm sàng phải được thực hiện theo mô hình thử nghiệm ngẫu nhiên có kiểm soát (RCT - Randomized Clinical Trial), trong đó các tình nguyện viên phải được theo dõi chặt chẽ.

Những thành tựu và thách thức

Năm 1897, nhà hóa học Felix Hoffmann đã tổng hợp thành công acid acetyl salicylic và được hãng Bayer đăng ký với thương hiệu aspirin, dùng để hạ sốt và giảm đau. Kể từ đó, aspirin đã trở thành một trong những loại thuốc phổ biến nhất trên toàn cầu. Hơn một thế kỷ trôi qua, ngành dược lý học đã có nhiều tiến bộ vượt bậc và phát hiện ra nhiều loại thuốc mới quan trọng, góp phần cải thiện đáng kể chất lượng cuộc sống con người.

• Kháng khuẩn đã trở thành hiện thực nhờ phát hiện tác dụng của các sulphamid và kháng sinh, giúp đẩy lùi nhiều bệnh nhiễm khuẩn...
• Chất lượng sức khoẻ được cải thiện nhờ sự phát triển không ngừng của các nhóm thuốc điều trị bệnh mãn tính như tăng huyết áp, tiểu đường, viêm khớp dạng thấp,...
• Những thành công trong điều trị bằng hoá trị liệu đã mang lại hy vọng mới cho bệnh nhân ung thư...
• Với việc giải thích cơ chế tác dụng của aspirin bởi John Vane vào năm 1971, aspirin đã được 'hồi sinh' với ứng dụng mới trong phòng ngừa cơn đau thắt ngực do huyết khối. Điều này chứng tỏ rằng ngành dược lý không chỉ phát hiện thuốc mới mà còn tìm ra những chỉ định mới cho thuốc đã được sử dụng lâu đời, như sulphasalazin trong điều trị viêm khớp dạng thấp.

Tuy nhiên, ngành dược lý học vẫn phải đối mặt với nhiều thách thức lớn như việc ngăn chặn đại dịch HIV/AIDS, sự gia tăng nhanh chóng của các bệnh ung thư, và tỷ lệ kháng kháng sinh ngày càng cao. Đây là những thách thức khó khăn nhưng cũng mở ra cơ hội cho nghiên cứu và phát triển không ngừng của ngành khoa học này.

Các liên kết bên ngoài

• Dược thư Quốc gia Việt Nam trực tuyến Lưu trữ từ ngày 12 tháng 10 năm 2007 trên Wayback Machine