Zoologist Ross Piper looks at the potential of insects in pharmaceutical research

Nhà động vật học Ross Piper tìm kiếm tiềm năng của côn trùng trong việc nghiên cứu dược phẩm

 

More drugs than you might think are derived from, or inspired by, compounds found in living things.

Nhiều loại thuốc hơn bạn nghĩ có nguồn gốc, hoặc được tạo cảm hứng từ các hợp chất được tìm thấy trong các sinh vật sống.

 

Looking to nature for the soothing and curing of our ailments is nothing new - we have been doing it for tens of thousands of years.

Tìm kiếm trong tự nhiên những phương pháp nhằm làm dịu hay chữa trị bệnh tật không phải là điều gì mới mẻ - chúng ta đã thực hiện nó hàng chục ngàn năm nay.

 

You only have to look at other primates - such as the capuchin monkeys who rub themselves with toxin-oozing millipedes to deter mosquitoes, or the chimpanzees who use noxious forest plants to rid themselves of intestinal parasites - to realise that our ancient ancestors too probably had a basic grasp of medicine.

Bạn chỉ cần nhìn vào các loài linh trưởng khác - ví như khỉ thầy tu (khỉ mũ) tự chà xát chúng với loài rết độc để đuổi muỗi, hay như những con tinh tinh dùng thực vật có độc trong rừng nhằm loại bỏ ký sinh trùng đường ruột - để nhận ra rằng tổ tiên xa xưa của con người có thể cũng đã có sự hiểu biết cơ bản về y học.

 

 

pharmaceutical science and chemistry built on these ancient foundations and perfected the extraction, characterisation, modification and testing of these natural products.

Khoa học và hóa học dược phẩm đã dựa trên những nền tảng cổ xưa này và hoàn thiện việc khai thác, đặc tính hóa, sửa đổi và thử nghiệm các sản phẩm tự nhiên này.

 

Then, for a while, modern pharmaceutical science moved its focus away from nature and into the laboratory, designing chemical compounds from scratch.

Sau này, có một khoảng thời gian, khoa học dược phẩm hiện đại đã chuyển sự tập trung từ thiên nhiên sang phòng thí nghiệm; cố tạo ra những hợp chất hóa học từ đầu.

 

The main cause of this shift is that although there are plenty of promising chemical compounds in nature, finding them is far from easy.

Nguyên nhân chính của việc này là mặc dù có rất nhiều hợp chất hóa học đầy hứa hẹn trong tự nhiên nhưng việc phát hiện chúng lại không hề dễ dàng.

 

Securing sufficient numbers of the organism in question, isolating and characterising the compounds of interest, and producing large quantities of these compounds are all significant hurdles.

Để đảm bảo đủ số lượng các sinh vật đang được nói đến, việc chiết tách và tìm hiểu đặc tính của những hợp chất thú vị và việc sản xuất chúng với số lượng lớn đều là những trở ngại đáng kể.

 

 

Laboratory-based drug discovery has achieved varying levels of success, something which has now prompted the development of new approaches focusing once again on natural products.

Phát hiện thuốc trong quy mô phòng thí nghiệm đã đạt được những mức độ thành công khác nhau, chính điều này đã thúc đẩy sự phát triển các phương pháp mới tập trung một lần nữa vào các sản phẩm tự nhiên.

 

With the ability to mine genomes for useful compounds, it is now evident that we have barely scratched the surface of nature’s molecular diversity.

Với khả năng khai thác bộ gen cho các hợp chất hữu ích, giờ đây rõ ràng là chúng ta hầu như không hề chỉ giải quyết một phần nhỏ sự đa dạng phân tử.

 

This realisation, together with several looming health crisis, such as antibiotic resistance, has put bioprospecting - the search for useful compounds in nature - firmly back on the map.

Nhận thức này, cùng với một số cuộc khủng hoảng sức khỏe không rõ rệt, như kháng thuốc kháng sinh, đã đưa ngành chọn lọc sinh học - công việc tìm kiếm các hợp chất hữu ích trong tự nhiên - trở nên nổi tiếng.

 

 

Insects are the undisputed masters of the terrestrial domain, where they occupy every possible niche.

Côn trùng là bậc thầy không thể chối cãi trên mặt đất, nơi chúng chiếm giữ mọi ngóc ngách có thể.

 

Consequently, they have a bewildering array of interactions with other organisms, something which has driven the evolution of an enormous range of very interesting compounds for defensive and offensive purposes.

Do đó, chúng có một loạt các tương tác gây hoang mang với các sinh vật khác,thứ đã thúc đẩy sự phát triển của một lượng khổng lồ các hợp chất rất thú vị cho mục đích phòng thủ và tấn công.

 

Their remarkable diversity exceeds that of every other group of animals on the planet combined.

Sự đa dạng đáng chú ý của chúng vượt xa mọi nhóm động vật khác trên hành tinh cộng lại.

 

Yet even though insects are far and away the most diverse animals in existence, their potential as sources of therapeutic compounds is yet to be realised.

Tuy nhiên, mặc dù côn trùng là loài động vật đa dạng nhất còn tồn tại, nhưng tiềm năng của chúng là nguồn hợp chất trị liệu vẫn chưa được nhận ra.

 

 

From the tiny proportion of insects that have been investigated, several promising compounds have been identified.

Từ tỷ lệ nhỏ côn trùng đã được nghiên cứu, một số hợp chất đầy hứa hẹn đã được xác định.

 

For example, alloferon, an antimicrobial compound produced by blow fly larvae, is used as an antiviral and antitumor agent in South Korea and Russia.

Ví dụ, alloferon, một hợp chất chống vi trùng được sản xuất bởi ấu trùng ruồi, được sử dụng như một chất chống vi rút và chống ung thư ở Hàn Quốc và Nga.

 

The larvae of a few other insect species are being investigated for the potent antimicrobial compounds they produce.

ấu trùng của một vài loài côn trùng khác đang được nghiên cứu về các hợp chất kháng khuẩn mạnh mà chúng tạo ra.

 

Meanwhile, a compound from the venom of the wasp Polybia paulista has potential in cancer treatment.

Cùng lúc đó, một hợp chất từ nọc độc của ong bắp cày Polybia Paulista có tiềm năng trong điều trị ung thư.

 

 

Why is it that insects have received relatively little attention in bioprospecting?

Tại sao những loài côn trùng đó lại nhận được tương đối ít sự chú ý trong chọn lọc sinh học?

 

Firstly, there are so many insects that, without some manner of targeted approach, investigating this huge variety of species is a daunting task.

Thứ nhất, có rất nhiều côn trùng mà nếu không có một vài cách tiếp cận mục tiêu, việc điều tra lượng sinh vật cực kỳ đa dạng này là một nhiệm vụ khó khăn.

 

Secondly, insects are generally very small, and the glands inside them that secrete potentially useful compounds are smaller still.

Thứ hai, côn trùng nói chung rất nhỏ và các tuyến bên trong tiết ra các hợp chất có khả năng hữu ích còn nhỏ hơn.

 

This can make it difficult to obtain sufficient quantities of the compound for subsequent testing.

Điều này có thể gây khó khăn cho việc thu được đủ số lượng hợp chất cho các thử nghiệm tiếp theo.

 

Thirdly, although we consider insects to be everywhere, the reality of this ubiquity is vast numbers of a few extremely common species.

Thứ ba, mặc dù chúng ta coi rằng côn trùng có ở khắp mọi nơi, nhưng thực tế của sự phổ biến này chỉ là số lượng lớn của một vài loài cực kỳ phổ biến.

 

Many insect species are infrequently encountered and very difficult to rear in captivity, which, again, can leave us with insufficient material to work with.

Nhiều loài côn trùng không thường xuyên được bắt gặp và rất khó nuôi nhốt, điều này, một lần nữa, có thể khiến chúng ta không đủ nguyên liệu để thực hiện.

 

 

My colleagues and I at Aberystwyth University in the UK have developed an approach in which we use our knowledge of ecology as a guide to target our efforts.

Tôi và các đồng nghiệp tại Đại học Aberystwyth ở Anh đã phát triển một cách tiếp cận trong đó chúng tôi sử dụng kiến thức về sinh thái học như một hướng đi để nhắm vào những nỗ lực của chúng tôi.

 

The creatures that particularly interest us are the many insects that secrete powerful poison for subduing prey and keeping it fresh for future consumption.

Các sinh vật đặc biệt thu hút chúng ta là nhiều loài côn trùng tiết ra chất độc cực mạnh để khuất phục con mồi và giữ cho chúng còn tươi để dùng trong tương lai.

 

There are even more insects that are masters of exploiting filthy habitats, such as feces and carcasses, where they are regularly challenged by thousands of microorganisms.

Thậm chí còn có nhiều côn trùng là bậc thầy khai thác từ môi trường sống bẩn thỉu, chẳng hạn như phân và xác, nơi chúng thường xuyên bị thách thức bởi hàng ngàn vi sinh vật.

 

These insects have many antimicrobial compounds for dealing with pathogenic bacteria and fungi, suggesting that there is certainly potential to find many compounds that can serve as or inspire new antibiotics.

Những côn trùng này có nhiều hợp chất kháng khuẩn để đối phó với vi khuẩn và nấm gây bệnh, điều đó cho thấy rằng chắc chắn có khả năng tìm thấy nhiều hợp chất có thể sử dụng như hoặc truyền cảm hứng tạo ra kháng sinh mới.

 

 

Although natural history knowledge points us in the right direction, it doesn’t solve the problems associated with obtaining useful compounds from insects.

Mặc dù kiến thức lịch sử tự nhiên chỉ cho chúng ta đi đúng hướng, nhưng nó không giải quyết được các vấn đề liên quan đến việc thu thập các hợp chất hữu ích từ côn trùng.

 

Fortunately, it is now possible to snip out the stretches of the insect’s DNA that carry the codes for the interesting compounds and insert them into cell lines that allow larger quantities to be produced.

May mắn thay, giờ đây ta có thể cắt rời các đoạn DNA của côn trùng mang mã di truyền cho các hợp chất thú vị và chèn chúng vào các dòng tế bào, cho phép sản xuất với số lượng lớn hơn.

 

And although the road from isolating and characterising compounds with desirable qualities to developing a commercial product is very long and full of pitfalls, the variety of successful animal-derived pharmaceuticals on the market demonstrates there is a precedent here that is worth exploring.

Và mặc dù con đường từ việc cô lập và mô tả các hợp chất có tính chất mong muốn để phát triển một sản phẩm thương mại là rất dài và đầy cạm bẫy, sự đa dạng của các loại dược phẩm có nguồn gốc động vật trên thị trường cho thấy có một tiền lệ ở đây - điều rất đáng để khám phá.

 

With every bit of wilderness that disappears, we deprive ourselves of potential medicines.

Với mỗi một chút sự hoang dã biến mất, chúng ta tự tước đi những loại thuốc tiềm năng.

 

as much as I’d love to help develop a groundbreaking insect-derived medicine, my main motivation for looking at insects in this way is conservation.

Tôi hầu như mong muốn phát triển một loại thuốc có nguồn gốc từ côn trùng mang tính đột phá, động lực chính của tôi khi nghiên cứu côn trùng theo cách này là bảo tồn.

 

I sincerely believe that all species, however small and seemingly insignificant, have a right to exist for their own sake.

Tôi thật sự tin rằng tất cả các loài, dù nhỏ và dường như không đáng kể, đều có quyền tồn tại vì lợi ích của riêng chúng.

 

If we can shine a light on the darker recesses of nature’s medicine cabinet, exploring the useful chemistry of the most diverse animals on the planet, I believe we can make people think differently about the value of nature.

Nếu chúng ta có thể làm sáng tỏ phần bí ẩn của y học tự nhiên, khám phá sự hữu ích hóa học của các loài động vật đa dạng nhất trên hành tinh, tôi tin rằng chúng ta có thể khiến mọi người nghĩ khác về giá trị của thiên nhiên.