Buzz
Trong lĩnh vực khoa học y sinh, những ý tưởng táo bạo không thiếu, nhưng việc nghiên cứu cách con người có thể thở qua mông chắc chắn là một trong những sáng kiến gây sửng sốt nhất.
Câu chuyện tưởng như là trò đùa này lại bắt nguồn từ một tình huống nghiêm túc, khi bác sĩ kiêm nhà sinh học tế bào gốc Takanori Takebe chứng kiến cha mình phải dùng máy thở vì viêm phổi. Sự tác động của phương pháp hỗ trợ hô hấp hiện nay cùng nỗi lo về tác động lên cơ thể cha khiến ông không ngừng trăn trở và tự hỏi liệu có thể đưa oxy vào máu mà không cần can thiệp vào phổi hay không. Chính câu hỏi này đã dẫn ông đến hành trình nghiên cứu kỳ lạ, cuối cùng mở ra ý tưởng sử dụng ruột để hô hấp.
Takanori Takebe (trái) đã nảy ra ý tưởng nghiên cứu các phương pháp thay thế hô hấp khi cha anh (phải) phải dùng máy thở vì viêm phổi.
Điểm bắt đầu là khi một nghiên cứu sinh mang đến phòng thí nghiệm của Takebe một cuốn sách mô tả những loài động vật có khả năng hấp thụ oxy qua da, cơ quan sinh dục hoặc thậm chí là qua ruột.
Trong thế giới tự nhiên, khả năng trao đổi khí không chỉ giới hạn ở phổi hay mang. Một số loài cá chạch nước ngọt có thể nuốt không khí để tồn tại trong môi trường thiếu oxy, bổ sung chức năng hô hấp nhờ mang.
Điều này khiến Takebe nhớ tới đặc điểm của đường ruột con người, nơi có hệ mạch máu dày đặc. Lâu nay người ta đã biết rằng các phương pháp như thụt tháo thuốc có thể đưa các hợp chất vào máu qua niêm mạc ruột. Nếu thuốc có thể vào máu, liệu oxy cũng có thể đi theo con đường đó?
Dựa trên giả thuyết đó, nhóm nghiên cứu đã phát triển một phương pháp mới sử dụng dung dịch perfluorodecalin, một chất lỏng y tế phổ biến có khả năng hòa tan lượng oxy lớn. Quy trình thực hiện giống như thụt tháo, trong đó dung dịch giàu oxy được đưa vào trực tràng. Khi vào cơ thể, dung dịch này sẽ phóng thích oxy vào máu và đồng thời hấp thụ carbon dioxide theo cơ chế trao đổi khí hai chiều.
Thí nghiệm đầu tiên được thực hiện trên chuột và lợn trong môi trường thiếu oxy. Kết quả khiến nhóm nghiên cứu bất ngờ khi các con vật có thể duy trì sự sống nhờ oxy được hấp thụ qua ruột. Trên lợn, mỗi liều 400 ml dung dịch giúp tăng nồng độ oxy trong máu trong khoảng 19 phút, và các nghiên cứu sau cho thấy hiệu quả có thể kéo dài đến nửa giờ. Kết quả này được công bố trên tạp chí Med năm 2021 và tiếp tục được củng cố với dữ liệu mới vào năm 2023.
Takebe chia sẻ rằng khoảnh khắc nhìn mẫu máu của lợn chuyển từ màu đục thiếu oxy sang đỏ tươi giàu oxy là một trong những giây phút quan trọng nhất trong sự nghiệp nghiên cứu của ông. Đó không chỉ là sự xác nhận của dữ liệu mà còn là niềm tin rằng một hướng đi tiềm năng, dù không truyền thống, có thể mang lại giá trị thực tiễn trong y học.
Công trình nghiên cứu này đã giành Giải Ig Nobel năm 2024, giải thưởng vinh danh những nghiên cứu khiến người ta cười rồi suy ngẫm. Tại buổi lễ, Takebe đã hài hước đội chiếc mũ hình con cá chạch và cảm ơn vì đã tin tưởng vào tiềm năng của hậu môn trong y học.
Bác sĩ Takanori Takebe đã chứng minh rằng động vật có vú có thể lấy oxy qua hậu môn.
Sau thành công trên động vật, bước tiếp theo là kiểm tra tính an toàn trên con người. Hai mươi bảy tình nguyện viên nam khỏe mạnh tại Nhật Bản tham gia thử nghiệm bằng cách nhận liều perfluorodecalin không oxy, được đưa vào hậu môn và giữ trong một giờ. Các mức liều dao động từ 25 ml đến 1,5 lít, tương đương mức tối đa được sử dụng trong các thủ thuật X-quang đường tiêu hóa.
Một số tình nguyện viên phải ngừng uống dung dịch sớm vì đau dạ dày, nhưng phần lớn những người chịu được khoảng 1 lít dung dịch chỉ gặp phải tình trạng đầy hơi và khó chịu nhẹ. Kết quả ban đầu được đánh giá khả quan vì không có biến chứng nghiêm trọng, mở đường cho các thử nghiệm tiếp theo với dung dịch chứa oxy.
Tuy nhiên, con đường để biến ý tưởng này thành phương pháp điều trị thực tiễn vẫn còn dài và nhiều tranh cãi. Nhiều chuyên gia tỏ ra hoài nghi về khả năng ứng dụng, đặc biệt là việc cung cấp đủ oxy để thay thế hoặc hỗ trợ chức năng của phổi trong các tình huống bệnh nặng.
Bác sĩ John Laffey, chuyên gia về hội chứng suy hô hấp cấp tại Đại học Galway, cho rằng thay vì tìm cách sử dụng các bộ phận khác trong cơ thể, cộng đồng khoa học nên tập trung vào cải thiện những công nghệ hiện có để hỗ trợ phổi. Theo ông, mặc dù phổi bị tổn thương, đây vẫn là cơ quan trao đổi khí hiệu quả nhất vì được thiết kế chuyên biệt cho chức năng đó.
Bên cạnh đó, lượng oxy mà dung dịch có thể mang vào cơ thể vẫn còn quá hạn chế so với nhu cầu của cơ thể. Một lít perfluorodecalin chỉ chứa khoảng 500 ml oxy, trong khi cơ thể tiêu thụ khoảng 250 ml mỗi phút, khiến việc duy trì trao đổi khí qua đường ruột trở nên khó khả thi trong các liệu pháp điều trị kéo dài.
Mặt khác, một số bác sĩ lại nhìn nhận đây là hướng đi đáng để tiếp tục nghiên cứu. Bác sĩ Kevin Gibbs từ Đại học Wake Forest cho rằng phương pháp này có thể hữu ích trong những tình huống đặc biệt. Khi bệnh nhân cần đặt nội khí quản để kết nối với máy thở, có thể có một khoảng thời gian ngắn họ rơi vào tình trạng thiếu oxy nghiêm trọng.
Trong khoảng thời gian quý giá đó, một liều dung dịch giàu oxy có thể giúp bệnh nhân duy trì lượng oxy cần thiết để an toàn vượt qua thủ thuật. Dù chỉ là giải pháp tạm thời, ý tưởng này vẫn có thể cứu sống những ca nguy cấp.
Takebe cũng thừa nhận rằng phương pháp này không phải để thay thế hoàn toàn phổi mà chỉ đóng vai trò hỗ trợ trong những tình huống đặc biệt. Ông hình dung việc ứng dụng phương pháp này trong các trường hợp cấp cứu, vận chuyển bệnh nhân hoặc khi máy thở không thể sử dụng ngay. Tuy nhiên, để đi đến giai đoạn ứng dụng này, cần thêm nhiều năm nghiên cứu, thử nghiệm và đánh giá để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người bệnh.
Bên cạnh góc nhìn khoa học, câu chuyện nghiên cứu này còn có một khía cạnh rất con người. Khi được hỏi về quan điểm của cha mình, người từng đối mặt với nguy cơ suy hô hấp, Takebe cho biết cha ông rất ủng hộ và thậm chí tình nguyện trở thành đối tượng thử nghiệm. Dù điều đó không thể thực hiện vì lý do xung đột lợi ích, Takebe nói rằng sự ủng hộ ấy chính là động lực mạnh mẽ giúp ông tiếp tục theo đuổi hành trình nghiên cứu.
