Tình trạng thiếu thuốc giải độc nọc độc gây chết người đã thúc đẩy một nhóm các nhà khoa học ít được biết đến ở Costa Rica hành động.
Trong một bãi cỏ loang lổ rộng 4 hecta ở Coronado, một vùng ngoại ô đồi núi phía Đông Bắc thủ đô San José của Costa Rica, một bãi chăn ngựa đầy cỏ và chuồng ngựa bằng tôn sóng liền kề với một tòa nhà gồm các phòng thí nghiệm nguyên sơ và môi trường sống được kiểm soát khí hậu. Qua một cánh cửa là khu nghĩa địa gồm những con rắn đã chết được bảo quản trong lọ thủy tinh được sắp xếp trên quầy.
Qua một căn phòng khác màu trắng trông vô trùng với đầy đủ các dụng cụ khoa học hiện đại. Instituto Clodomiro Picado (Viện Clodomiro Picado – ICP), được đặt theo tên cha đẻ của ngành nghiên cứu loài bò sát ở Costa Rica, là một trong những nhà sản xuất chất kháng nọc độc rắn hàng đầu thế giới và là công ty duy nhất ở Trung Mỹ.
Nhu cầu về chất kháng nọc độc là cấp thiết hơn nhiều đối với con người. Trên toàn cầu, vết cắn rắn độc giết chết khoảng 100.000 người mỗi năm – chủ yếu ở Nam Á, Đông Nam Á và châu Phi cận Sahara. Ở những góc nghèo hơn của những vùng này, năng lực sản xuất chất kháng nọc độc của địa phương rất hạn chế hoặc không tồn tại – đó là lý do ICP tham gia để giúp lấp đầy khoảng trống.
Ngoài việc đáp ứng nhu cầu của quốc gia mình, ICP cung cấp hoặc phát triển các loại thuốc kháng nọc độc cứu mạng cho các nạn nhân trên 4 lục địa, mỗi phương pháp điều trị được tùy chỉnh để bảo vệ chống lại các loài gây ra mối đe dọa gây chết người – từ loài rắn carpet viper (loài rắn thuộc chi Echis có nọc độc cực mạnh và được biết đến như là loài rắn có tần suất tấn công con người thường xuyên cao nhất ở Tây Phi) cho đến loài rắn Taipan – dài khoảng 1,8m, chủ yếu sống ở Australia, là loài rắn độc nhất thế giới.
Nọc độc từ một vết cắn của loài rắn này đủ để giết 100 người đàn ông trưởng thành. Có một thời, những cái chết do rắn cắn rất phổ biến ở Costa Rica như chính Clodomiro Picado đã ghi lại trong cuốn sách Venomous Snakes of Costa Rica năm 1931. Picado báo cáo 13 người chỉ trong một tháng – một tỷ lệ tử vong, với dân số khoảng 500.000 người – cao hơn tỷ lệ tử vong toàn cầu hiện tại do ung thư phổi.
Phần lớn là do các kháng nguyên của ICP, số ca tử vong do rắn cắn ở Costa Rica ngày nay là không đáng kể, thường là một hoặc hai người mỗi năm ở dân số hiện tại khoảng 5 triệu người – tương đương với tỷ lệ tử vong trên đầu người như các vụ tai nạn máy cắt cỏ ở Mỹ. Nổi tiếng với sự phong phú của động vật hoang dã nhiệt đới, Costa Rica là nơi sinh sống của 23 loài rắn độc, bao gồm cả rắn hổ mang Trung Mỹ – một trong những loài rắn độc lớn nhất thế giới, có thể dài tới 3,3m – và bocaracá, có tên bản địa có nghĩa là “ma quỷ mang đến cái chết khi nó cắn”.
Tuy nhiên, không loài nào đáng sợ hơn Bothrops asper (thuộc họ rắn lục) – còn gọi là terciopelo hay “rắn mũi thương” (fer-de-lance). Trên một phạm vi kéo dài từ Mexico đến phía bắc Peru, terciopelo đáng sợ vì tính cách phòng thủ ngoan cường của nó: Trong những tình huống khiến những kẻ thù khác phải bỏ chạy, nó sẽ tấn công. Và khi con terciopelo cắn, nó sẽ tiêm một lượng nọc độc đáng kể, gấp khoảng 10 lần rắn hổ mang. Đối với những người bị cắn, kết quả là địa ngục.
Nọc độc Terciopelo phá hủy phần thịt tại vết cắn, gây sưng tấy nghiêm trọng, mô chết và đau đớn dữ dội. Khi lan khắp cơ thể, nọc độc gây chảy máu trong và trong trường hợp nghiêm trọng là suy đa tạng và tử vong. Máu có thể chảy ra từ mũi và miệng… mà người Maya so sánh với “máu mồ hôi”. Picado mô tả các giai đoạn cuối của vết rắn cắn như thế này: “Nó nhìn con người với đôi mắt lờ đờ và bất ngờ tấn công chớp nhoáng. Và nếu nhìn thấy một giọt mồ hôi giống như ngọc trai đỏ hoặc một ngụm máu đen thì chắc chắn cái chết sắp xảy đến cho nạn nhân”.
***
Greivin Corrales, chuyên gia xử lý rắn của ICP đứng trong một căn phòng nhỏ với một con rắn terciopelo dài 6m. Corrales lấy con rắn ra khỏi xô bằng một cái móc. Đồng nghiệp của Corrales, Danilo Chacón, gọi mẫu vật này là “bicho grande” – một thuật ngữ không thể dịch được nằm ở đâu đó giữa sinh vật và quái vật. Con rắn thể hiện mô hình tỷ lệ đặc trưng của kim cương và hình tam giác với màu nâu nhạt và đậm, và phần đầu hình tam giác tạo cảm hứng cho cái tên gọi “mũi thương” (“fer-de-lance” hoặc “lancehead”).
Mặc dù con rắn rất dễ thấy trên gạch terrazzo, các dấu hiệu sẽ hòa trộn hoàn toàn với nền rừng của Costa Rica, khiến việc giẫm bước lên một con rắn như vậy là điều khó tránh khỏi. ICP nắm vững quy trình sản xuất nọc độc, và việc chiết xuất nọc độc từ một con rắn sống được gọi nôm na là “vắt sữa”. Chiếc xô mà con rắn được rút ra chứa đầy khí carbon dioxide, tạm thời giúp con rắn an thần, giúp quá trình này bớt căng thẳng hơn cho cả con vật và người xử lý.
Chacón, người xử lý có kinh nghiệm hơn, chỉ mới bắt đầu sử dụng carbon dioxide gần đây sau gần 30 năm làm việc với rắn terciopelo. Corrales nói: “Tôi nghĩ đó là việc đừng quá tự tin. Một khi bạn quá tự tin, bạn sẽ gặp rắc rối”. Ngay cả khi thỉnh thoảng xử lý những con rắn không có vảy, các kỹ thuật viên vẫn sử dụng tay không. Bạn phải cảm nhận được chuyển động. Với găng tay, bạn không cảm thấy con vật, bạn không thể kiểm soát”.
Những người xử lý cúi xuống nhặt con rắn terciopelo, Chacón nắm lấy phần đầu còn Corrales nâng phần đuôi và phần giữa. Họ đặt đầu con rắn lên một miệng phễu có bọc một lớp màng mỏng, theo bản năng con rắn sẽ cắn vào phễu. Nọc độc rơi ra khỏi những chiếc nanh, xuống phễu và lọt xuống một cái cốc. Ở dạng nguyên chất, nọc sẽ có độ nhớt và màu vàng hao hao như mật ong nhạt. Chất kháng nọc độc rắn lần đầu tiên được phát triển vào cuối thế kỷ 19 bởi bác sĩ và nhà miễn dịch học người Pháp Albert Calmette.
Một cộng sự của Louis Pasteur, Calmette sản xuất và phân phối vắc-xin đậu mùa và bệnh dại cho người dân. Được cảnh báo về số lượng rắn hổ mang cắn gây tử vong, Calmette – người sau này nổi tiếng với tư cách là người phát minh ra vaccine phòng bệnh lao – áp dụng các nguyên tắc về chủng ngừa và chủng ngừa nọc rắn. Ông tiêm những liều hàng loạt vào động vật có vú nhỏ để buộc cơ thể chúng nhận ra và dần dần phát triển các kháng thể như một phản ứng miễn dịch với các chất độc trong nọc độc.
Năm 1895, Calmette bắt đầu sản xuất những kháng nọc độc đầu tiên bằng cách cấy vào ngựa nọc rắn hổ mang châu Á, lấy máu ngựa và tách ra các kháng thể kháng nọc độc. Ngày nay, ICP sản xuất kháng nọc theo cùng một cách, nhưng với các quy trình tiên tiến hơn cho phép tạo ra sản phẩm tinh khiết hơn. José María Gutiérrez, cựu giám đốc ICP và là giáo sư danh dự Đại học Costa Rica (nơi giám sát viện), cho biết: “Các kháng nguyên của chúng tôi về cơ bản là giải pháp kháng thể ngựa đặc hiệu chống lại các loài nọc độc nhất định.
Khoảng 110 con ngựa của ICP chủ yếu sống trong một trang trại trong rừng mây gần đó và được đưa đến chuồng để tham gia sản xuất kháng nọc độc theo định kỳ. Nọc độc được tiêm vào cơ thể ngựa với một lượng nhỏ cứ mười ngày một lần trong hai hoặc ba tháng ban đầu, sau đó hai tháng một lần – đủ để hệ miễn dịch của nó học cách nhận biết và tạo ra các kháng thể bảo vệ chống lại nọc độc theo thời gian, nhưng không đủ để gây hại con ngựa”.
Sau đó, theo Gutiérrez, máu được chiết xuất từ ngựa với số lượng giống như hiến máu tại ngân hàng máu. “Chúng tôi có những con ngựa dưới sự kiểm soát thú y nghiêm ngặt”. Khi máu lắng xuống, huyết tương chứa kháng thể được tách ra, làm sạch, lọc, khử trùng và trộn thành chất lỏng trung tính. Kháng nọc được gửi đến bệnh viện, phòng khám và các trạm y tế để chúng được pha loãng với nước muối và tiêm vào tĩnh mạch cho nạn nhân bị rắn cắn.
Kháng nọc chống lại nọc độc chính xác ở cấp độ phân tử, giống như ổ khóa và chìa khóa. Vì nọc độc khác nhau về mặt hóa học giữa các loài, nên một loại thuốc kháng nọc độc để bảo vệ chống lại vết cắn của một loài rắn cụ thể phải được chuẩn bị bằng nọc độc của loài rắn đó hoặc từ loài có nọc độc rất giống nhau. Để sản xuất một loại kháng nọc độc bảo vệ chống lại nhiều loài, được gọi là “đa hóa trị”, các nọc độc khác nhau phải được kết hợp một cách chiến lược trong sản xuất. Gutiérrez cho biết: “Tính đặc biệt đó làm cho thuốc chống nọc độc trở nên khó sản xuất.
Ngược lại, thuốc kháng độc tố uốn ván là giống nhau trên toàn thế giới bởi vì độc tố uốn ván là một độc tố đơn lẻ”. ICP duy trì một bộ sưu tập đa dạng các loài rắn còn sống, chủ yếu do nông dân và chủ đất Costa Rica bắt và tặng, một số được nuôi nhốt. Từ đó, các kỹ thuật viên của ICP đã xây dựng được một kho nọc độc chiết xuất ấn tượng, bổ sung với việc nhập khẩu thường xuyên các loại nọc độc lạ. “Nọc độc, nhiều nọc độc hơn, và nhiều nọc độc hơn ở đó”, Aarón Gómez, điều phối viên của khu trại rắn cho biết, khi mở tủ đông lạnh trong phòng thí nghiệm, phơi bày hàng chục mẫu.
Sau khi chiết, hầu hết các nọc đều được khử nước ngay để bảo quản. Gomez mở nắp hộp nhựa có kích thước bằng lọ gia vị, để lộ ra bên trong trông giống như bột mù tạt vàng. Gomez nhướng mày nói: “Đó là nọc độc terciopelo. Chúng tôi có 1,5 kg. Lượng đó đủ để giết 24 triệu con chuột hoặc có thể là hàng nghìn người”. Những loài rắn sản sinh ra nọc độc mạnh nhất thế giới sống trên sa mạc, rừng nhiệt đới và biển ấm. Nhiều loài gây ra mối đe dọa nghiêm trọng cho con người, nhưng một số khác hiếm khi gặp phải.
Thành công của ICP trong việc duy trì và nhân giống những con rắn có khả năng nuôi nhốt cho phép thu thập bao gồm số lượng nọc cực kỳ quý hiếm có thể thực hiện được. Ví dụ, một kỹ thuật sáng tạo liên quan đến chế độ ăn cá rô phi nuôi được khoảng 80 con rắn san hô trong khu trại rắn, một số lượng hiếm. Gómez cho biết: “Hầu hết các nhà sản xuất khác không sản xuất chất chống nọc độc rắn san hô. Nhưng bởi vì chúng tôi nuôi được rắn độc nên có thể sản xuất kháng nọc độc”. Là một chất độc thần kinh mạnh, nọc rắn san hô có khả năng gây chết người gấp 4 lần nọc độc terciopelo. Ở dạng bột, nó có màu trắng tinh.
***
Không nghi ngờ gì khi các yếu tố như dịch vụ chăm sóc y tế dễ tiếp cận, việc di cư từ các khu vực nông thôn ra thành thị và thậm chí là sự sụt giảm đi chân trần đã góp phần làm giảm số ca tử vong do rắn cắn ở Costa Rica. Nhưng nếu không có các kháng nọc của ICP, các vết cắn vẫn sẽ có nguy cơ nghiêm trọng. Các phương pháp truyền thống phổ biến trước khi có sự phát triển mạnh mẽ của kháng nọc – Chẳng hạn như lấy nước lá thuốc lá hoặc chà xương lên vết rắn cắn với ý định chữa nọc, nhưng những cách này thường không hiệu quả với nọc rắn độc thật sự. Tuy nhiên, các quốc gia khác không có được những tiến bộ như vậy.
Chỉ riêng Ấn Độ đã hứng chịu gần 50.000 ca tử vong do rắn độc cắn mỗi năm, chủ yếu là từ loài rắn cạp nong, rắn lục vảy cưa (một loại rắn hổ mang Ấn Độ), rắn lục Russell và rắn hổ lửa. Tỷ lệ tử vong do rắn cắn ở Nigeria được báo cáo là 60 người chết trên 100.000 người – gấp hơn 5 lần tỷ lệ tử vong do tai nạn ô tô ở Mỹ. Gutiérrez, người cũng là thành viên ban giám đốc Global Snakebite Initiative, một tổ chức phi lợi nhuận ủng hộ cho sự công nhận và hiểu biết nhiều hơn về tỷ lệ tử vong do rắn cắn trên toàn thế giới, đặc biệt là ở các vùng nghèo khó.
Kể từ khi gần như xóa sổ các ca tử vong do rắn cắn ở Costa Rica, ICP đã nỗ lực để lấp đầy các khoảng trống của kháng nọc ở những nơi xa xôi này, nơi mà kháng nọc không đủ, không thể tiếp cận hoặc không tồn tại. Ngay cả Mỹ với nền khoa học y tế tiên tiến và ngành công nghiệp dược phẩm mạnh mẽ, thỉnh thoảng cũng gặp phải tình trạng thiếu kháng nọc độc.
Bất chấp mức giá cắt cổ mà sản phẩm được bán ở Mỹ – nói chung là đắt hơn 100 lần so với giá trị của các loại kháng nọc bán ra thị trường của ICP – sự hiếm tương đối của các vết cắn có nọc độc và quy trình sản xuất bí truyền, tốn nhiều công sức đã khiến sản xuất kháng nọc trở thành một ngành hiếm ở đó. Hiện chỉ có hai đơn vị ở Mỹ sản xuất các loại kháng nọc để sử dụng cho con người: Pfizer (để chống lại nọc độc của rắn san hô) và Boston Scientific (để chống lại các loài rắn độc như rắn đuôi chuông).
Điều đó khiến các phòng thí nghiệm như ICP đáp ứng được việc cung cấp kháng nọc ở những nơi có nhu cầu lớn nhất. Được thành lập vào năm 1970, ICP bắt đầu cung cấp thuốc đều đặn cho các quốc gia Trung Mỹ khác vào thập niên 1990. Để phát triển các kháng nguyên mới cho các khu vực có nhu cầu, vào đầu thập niên 2000, công ty bắt đầu nhập khẩu các loại nọc độc của nước ngoài để cấy vào ngựa. Viện không nhập rắn sống vì lo ngại về sinh thái và an toàn.
Trong một thập kỷ, viện nghiên cứu đã phân phối một loại thuốc chống nọc độc mới được phát triển cho Nigeria, có khả năng bảo vệ chống lại nọc độc của loài rắn lục thảm Tây Phi, loài “puff adder” (rắn phì, một loài rắn hổ mang lớn ở châu Phi) và rắn hổ mang cổ đen. Trước đây, những vết cắn từ những con rắn chết người này được điều trị chủ yếu bằng một loại thuốc kháng nọc độc đa trị do Sanofi-Pasteur sản xuất, nhưng gã khổng lồ dược phẩm của Pháp, với lý do thiếu lợi nhuận, đã ngừng sản xuất vào năm 2014, để lại khoảng trống nguy hiểm trên thị trường.
Chất chống nọc độc của ICP hiện đang được sử dụng ở các quốc gia khác trong khu vực, từ Burkina Faso đến Cộng hòa Trung Phi. Gutiérrez cho biết: “Tổ chức ‘Bác sĩ không biên giới’ hiện đang sử dụng chất kháng nọc độc của chúng tôi tại các trạm của họ ở châu Phi”. Steve Mackessy, một nhà hóa sinh Đại học Bắc Colorado, người đã cộng tác với viện cho biết: “ICP thực hiện quá trình sản xuất này trong nhiều năm và họ đã bắt tay vào nghiên cứu. Họ sản xuất một sản phẩm giá cả phải chăng, hiệu quả rất tốt. Vì vậy, áp dụng điều đó vào một tình huống mà bạn có thuốc chống nọc độc không hề có sẵn, hoặc chất lượng kém, hoặc hiệu quả kém vì chúng chủ yếu được thiết kế để chống lại các loài khác, đó là một ơn trời cho những quốc gia đó”.
Ước tính có khoảng 250.000 người được điều trị bằng kháng nọc của ICP ở Trung Mỹ, Nam Mỹ, châu Phi và Caribe. Viện gần đây đã phát triển các sản phẩm mới cho châu Á, đặc biệt là Papua New Guinea – nơi sinh sống của loài taipan cực độc – và Sri Lanka, nơi các loại kháng nọc nhập khẩu từ Ấn Độ được sử dụng được cho là không hiệu quả. Kháng nọc có thể không phải là một công việc kinh doanh sinh lợi, nhưng Gutiérrez nhấn mạnh rằng việc tiếp cận các loại thuốc thiết yếu như vậy nên được coi là một quyền con người chứ không phải là một loại hàng hóa. Ông nói: “Đây là một vấn đề triết học ở đây. Bất kỳ con người nào bị rắn cắn đều có quyền nhận được chất chống nọc độc”.
