The power of venom -- and how it could one day save your life | Mandë Holford

Reviewer: Thu Ha Tran

Làm sao để một con ốc biển bắt cá?

Ý tôi là, nó quá nhỏ và chậm chạp,

trong khi con cá thì ngược lại.

How does a sea snail catch a fish?

Nhưng nó vẫn xảy ra!

I mean, it's a snail, so it's slow,

Nằm ẩn dưới lớp cát là một con ốc nón

and the fish is not.

và cái thứ màu cam mà bạn đang thấy khá giống một cái lưỡi.

Nó là một cái vòi

But yet, this happens.

được dùng để theo dõi và bắt đớp con cá vô tư này.

Hidden under the sand is a cone snail.

And that orange thing you see is kind of like a tongue.

Sự tương tác giữa kẻ săn và con mồi này

We call it a proboscis.

rõ ràng không thể thấy được ở những con ốc sên trong vườn nhà bạn.

It uses that to track and subdue this unsuspecting fish.

Chúng chính là những sát thủ của biển cả.

In this predator-prey interaction,

Và nọc độc chính là vũ khí của chúng.

these are clearly not your garden variety escargots.

Nọc độc của nó giống như thứ bạn tìm thấy trong rắn độc và bọ cạp.

These are assassins of the sea.

Những con ốc sên biển này dùng nó để tấn công cá và giun biển

And their weapon of choice is venom.

Venom, like the venom you find in venomous snakes and scorpions,

và những con ốc biển khác.

Và nọc của chúng

không chỉ là nọc độc.

these sea snails, they use their venom to subdue fish, worms

Nó là một hỗn hợp của nhiều chất độc khác nhau

and other snails.

được truyền qua một cái răng giả gọi là radula.

And the venom of these snails,

it's not just one thing,

it's actually a cocktail of toxic molecules

Bạn có thể coi những cái radula này là kim tiêm dưới da.

Không, không cần phải lo.

that are packaged and delivered through a false tooth called a radula.

Chúng chỉ đang luyện tập thói quen tiêm chích mà thôi,

bởi mỗi radula chỉ dùng được một lần.

You can think of the radulas as hypodermic needles.

Giờ thì dựa vào kiến thức của bạn về những sinh vật mang nọc

Now, no need to worry,

và cái video giết cá rợn tóc gáy mà tôi vừa cho bạn xem,

these snails are practicing good needle habits,

because each radula is only used once.

bạn sẽ nghĩ rằng là nọc quá nguy hiểm và chỉ mang lại điều xấu.

Now from your own knowledge about venomous organisms,

Nó vừa đúng vừa sai.

and the keep-you-up-at-night fish-killing video that I just showed you,

Một cách nhìn chính xác hơn về nó

là nghĩ rằng nó vừa là một tên phản diện vừa là một siêu anh hùng.

you might think that venom is dangerous and all bad.

Well, yes and no.

Thí nghiệm của tôi đã tìm hiểu sự tiến hóa của nọc trong sên biển

A more accurate way of thinking of venom

is to think of it as both a supervillain and a superhero.

và nó lại là một điều tốt.

Nghe thì có vẻ hơi hoang đường

cứ như vẽ rồng vẽ rắn

In my lab, we study the evolution of venom in these sea snails

nhưng thật ra

nếu đã có giống rắn thì chắc cũng được rồi.

as a force for good.

Có một lí do khiến nọc dược rất thành công

Sounds like a stretch,

là vì nó biến chiến tranh vật lí thành chiến tranh sinh học,

or maybe even snake oil,

but actually,

while there are snakes involved, the product is legit.

mà ở đó, nếu kẻ săn thường tấn công con mồi bằng cách tấn công liên tục

One reason the venom product is so successful

is that it transforms a physical warfare into a biochemical one.

nọc sẽ biến cuộc chiến thành phạm vi nguyên tử.

Kích cỡ không còn là mối bận tâm nữa

Where usually the predator-prey interaction is one of brute force,

mà mối bận tâm nằm ở hỗn hợp nọc.

Hóa học trong chất độc của bể nọc

venom takes it to a molecular scale.

chính là thứ "nhỏ mà có võ".

And it's not size that matters,

but the mixture of your venom arsenal.

Trong trường hợp của chúng ta rõ ràng là con sên quá nhỏ.

The chemistry of the toxins in your arsenal

Một đặc tính khác của nọc khiến nó rất hiệu dụng

is what's going to enable David to conquer Goliath.

là bởi vì nó hoạt động chính xác như một con dao Thụy Sĩ.

And in our scenario, David is clearly the snail.

Độc tố này

Another feature of venom that makes it so successful

tấn công những bộ phận giúp sinh vật tồn tại

is that the toxins work with the precision of a Swiss Army knife.

cụ thể là máu, não và các màng.

And so these toxins,

Dù là nọc của rắn hay của sên

they come for strongholds that help an organism to function.

thì chúng đều có những điểm chung

So they target blood, brain and membranes.

như khiến máu bị đông

còn gọi là “hemotoxic”.

Whether it's snail venom or snake venom,

Hoặc còn có thể khiến các nơ-ron trong não hoạt động bất thường

they each have components that can do things

like cause your blood to clot,

còn gọi là “neurotoxic”.

Còn một loại độc khác đâm xuyên qua thành tế bào

what we call "hemotoxic."

Or they cause neurons in your brains to not function normally,

khiến tế bào vỡ ra, và về cơ bản, nổ tung

what we call "neurotoxic."

Or they have toxins that will poke holes into the membranes of your cells,

mà ta gọi là “cytotoxic”.

Là nổ tung tế bào đó mọi người à!

Giờ thì, nếu mà nó còn không được coi là khủng khiếp nữa,

causing them to rupture and, basically, explode,

thì chả có thứ gì hơn đâu.

what we call "cytotoxic."

Hãy nói một chút về tôi

Cellular explosion, people.

và tại sao tôi lại mê mẩn cái đám nọc này.

Now, if that is not all powerful and all present,

Tôi lớn lên ở thành phố New York

bị ép phải tới Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên.

nothing is.

Now a little about me,

Tôi nói "bị ép" là vì

and why I'm so obsessed with venom.

tôi là một trong năm đứa trẻ

mà bố mẹ phải coi bảo tàng là nơi dưỡng trẻ.

I grew up in New York City

with forced access to the Natural History Museum.

Ở đó có hai luật duy nhất:

không bỏ rơi bất kì ai

I say "forced access,"

because I'm one of five kids,

và phải gặp bố mẹ tại khu vực voi châu Phi

and my parents used museums as a form of childcare.

vào 5:30 chiều khi bảo tàng đóng cửa.

Những tháng ngày tự do chạy nhảy quanh bảo tàng

There were two rules:

Don't lose anybody

and meet Mom and Dad at the African elephants

đều là những chuyến phiêu lưu khám phá.

at 5:30, when the museum closes.

Those totally unsupervised days running through the halls of the museum

Và đó là cảm giác của tôi mỗi khi tìm hiểu về nọc độc.

Đó là một chuyến phiêu lưu khoa học.

Chúng tôi đang thực sự khám phá thứ thực thể kết nối tự nhiên và con người.

were full of adventure and exploration.

And that's how I feel when I'm studying venom.

Một lí do khác khiến nọc độc ám ảnh tôi

It's a scientific adventure.

là bởi tính hai mặt của nó.

We're boldly exploring this entity that connects nature and humanity.

Khi bạn tiêm những thành phần trong bể nọc vào một sinh vật,

nó có thể giết hoặc cứu sinh vật đó.

Another reason that I'm obsessed with venom

is because of its duality.

Ở mức độ phân tử, rất nhiều thứ có thể xảy ra.

When you inject the components of a venom arsenal into an organism,

Hiện tượng cá tê liệt mà bạn đã thấy

it can kill or it can cure.

xảy ra vì chất độc của nọc

At a molecular level, several things can happen.

tấn công vào cách những tế bào cá liên hệ với nhau

You saw one thing, paralysis in the fish.

và ngăn cản nó bơi đi.

Còn có thứ gì khác nữa khiến tôi muốn dùng nọc để tấn công không?

Now that was happening because the toxins in the venom

were attacking how the fish's cells communicate with each other,

Có chứ.

Ung thư là một ví dụ.

preventing it from swimming away.

Các mô ung thư về cơ bản là tế bào.

Are there other things that I would like to use venom to attack?

Như những tế bào khác,

chúng liên kết lẫn nhau và giao tiếp với môi trường xung quanh.

For sure.

And one of those is cancer.

Chúng tôi muốn tìm ra thành phần nào của nọc

Cancer tumors are cells.

thực hiện việc cắt đứt mối liên kết giữa những khối u đó.

And like all cells,

they communicate with themselves and their environment around them.

Giống như cách nó phá vỡ mối liên kết giữa những tế bào trong cá

So we would like to find venom components

that are very good at disrupting how the tumor cells communicate.

khiến chúng không thể chạy thoát.

Trong thí nghiệm này, chúng tôi coi ung thư như một kênh bệnh

Similar to how the venom disrupted how the fish cells communicated

về cơ bản là tìm kiếm thành phần của nọc

and the fish couldn't swim away.

có thể tấn công vào các kênh mà tế bào ung thư đang chiếm ưu thế

In my lab, we study cancer as a channelopathy.

hơn tế bào bình thường.

What this means is, basically, we're looking for venom components

Và loại ung thư chúng tôi đang quan tâm lúc này

là ung thư phổi.

that will target channels that are overexpressed in tumor cells

So với những năm 1980,

tỉ lệ chết người của ung thư phổi nay đã tăng gấp đôi

versus normal cells.

The cancer that we're most focused on right now

và nó là một vấn nạn đáng quan tâm tại Mỹ.

is liver cancer.

Khi quan sát những khối u cổ tử cung,

And that's because since the 1980s,

nguyên bào thần kinh, tuyến tuyền liệt, và u ở phổi,

the death rate of liver cancer has doubled,

and it's an emerging threat in the US.

chúng tôi đã tìm ra một hợp chất trong ốc nón

In a screen in which we had cervical,

có khả năng tấn công tế bào ung thư phổi

neuroblastoma, prostate and liver cancer cells,

và chỉ một mình nó mà không tấn công những loại u còn lại được thử nghiệm.

we found a compound from a terebrid snail

Sau đó, khi chúng tôi tiêm hợp chất này vào những mẫu chuột

that seems to attack liver cancer cells,

đang mang tế bào ung thư phổi.

and only liver cancer cells, and none of the others that were tested.

Nó ức chế đáng kể sự phát triển của những khối u.

And then, when we took this compound and we injected it into mouse models

Chúng tôi không chắc cách nó hoạt động.

Chúng tôi vẫn đang nghiên cứu cơ chế

that were expressing liver cancer cells,

và làm sao để tăng mức độ hiệu quả của hợp chất này,

it significantly inhibited the growth of the tumors.

nên bạn không thể chạy ra hiệu thuốc

We're not quite sure how this works yet,

và kêu một toa thuốc chữa ung thư phổi bào chế từ ốc sên được đâu.

we're still investigating the mechanism

and how we can make this compound more effective,

Chưa được.

Về cơ bản, chúng tôi đang cho rằng

so you can't rush out to the pharmacy

hợp chất này đang ngăn chặn một kênh tế bào cụ thể nào đó,

and order up a killer snail liver-cancer therapy treatment.

cấm sự truyền dẫn của một loại chất

Not yet.

Basically, what we think is happening

hình thành tín hiệu xuôi dòng

is that the compound is blocking a specific channel,

giúp khối u sinh sản và truyền máu cho chính nó.

prohibiting the transmission of a specific chemical

Những gì mà chúng tôi đang làm khi học về thành phần của nọc

that leads to downstream signaling

để tìm ra thuốc chữa các bệnh và rối loạn của cơ thể

that enables the tumor to multiply and draw blood to itself.

không hề mới,

nó được gọi là “phát hiện thuốc từ các sản phẩm tự nhiên,”

What we're doing in studying the components of venom

và nó đã diễn ra hơn hàng thế kỉ

to find treatments for human diseases and disorders,

ở nhiều nền văn hóa trên thế giới.

is not new,

Nọc độc không chỉ cho ta nhiều loại hợp chất thú vị

it's what we call natural products drug discovery,

mà còn giúp ta mở rộng tầm nhìn

and it's been happening for centuries,

về cách chúng ta chữa trị bệnh và rối loạn của con người.

and in cultures all over the world.

Venoms are not only giving us cool new compounds,

Tôi sẽ đưa ra ba ví dụ.

Đầu tiên là về con ốc sên chết chóc đó, tất nhiên rồi.

but they're also giving us new ways of thinking

Loại thuốc đầu tiên trên thị trường lấy từ những con ốc này

about how we treat human diseases and disorders.

And I'll give you three examples.

được gọi là ziconotide, hay Prialt,

The first is from killer snails, of course.

và nó được dùng để chữa đau nhức kinh niên của bệnh nhân ung thư và HIV.

And so the first drug from these snails that is on the market

Prialt là một liệu pháp giảm đau không gây nghiện.

is called ziconotide, or Prialt,

Đây là ba từ thần kì bạn sẽ nghĩ đến khi nói về cách chữa đau ngày nay.

and it's used to treat chronic pain in HIV and cancer patients.

Chúng ta đang sử dụng những loại thuốc giảm đau gây nghiện trầm trọng.

Prialt is a nonaddictive pain therapy.

Hãy nghĩ đến morphine

Three magic words when you think about how we're treating pain currently.

hay bất kì loại opinoid nào ngoài kia.

Những con ốc sên này

We're using things that have a huge cost of addiction.

đã cho chúng ta thấy một cách trị đau nhức không hề gây nghiện,

So think of morphine

or think of any of your favorite opioid out there.

một phát hiện to lớn!

Ví dụ tiếp theo đến từ rắn hang pit viper Brazil.

What the snails have done

is they've shown us a way to treat pain without the addiction,

Từ chúng, chúng tôi tổng hợp được một hợp chất gọi là captopril.

which is huge.

Captopril được dùng để trị tăng huyết áp

The next example comes from the Brazilian pit viper.

và nó là một phát minh kinh ngạc.

From these snakes, we've derived a compound called captopril.

Không chỉ bởi vì chính nó

Captopril is used to treat high blood pressure,

mà còn bởi vì nó đã thúc đẩy cả một phân lớp thuốc

and captopril is a breakthrough drug.

ức chế men chuyển angiotensin,

vốn thường được kê để chữa tăng huyết áp

But not only in and of itself,

but because it advanced a whole class of drugs,

và đột quỵ.

Ví dụ cuối cùng nói về quái vật Gila.

what we know as ACE inhibitors,

which are the most commonly [prescribed] for treating hypertension

Đây là một ví dụ rất hay để hiểu về hệ sinh thái

and heart failure.

của những sinh vật này,

The last example is from the Gila monster.

và coi nó là một phát hiện thuốc trị hiệu quả.

Quái vật Gila là loài háu ăn,

And this is a really exciting example of understanding the ecology

nên khi chúng cắn bữa ăn của mình,

of these organisms,

chúng sẽ tiết ra nọc làm giảm nồng độ đường trong máu.

and pairing it with efficient drug discovery.

Vậy là loại thuốc bạn nghĩ chúng tôi đã tìm ra từ sinh vật này là gì?

And Gila monsters are binge eaters.

So when they bite into a large meal,

Một hợp chất để làm giảm nồng độ đường trong máu của bệnh nhân tiểu đường.

they release things in their venom that lower blood sugar.

So what's the drug that you think we found from the Gila monster?

Đó là ba ví dụ tuyệt vời,

nhưng đó chỉ mới là bề nổi.

A compound that is used to lower the blood sugar in diabetic patients.

Còn rất nhiều thứ để ta học về nọc độc.

Thật ra, chúng tôi nghĩ có đến 15% số động vật trên hành tinh

Now these are three marvelous examples,

but we've just scratched the surface.

mang nọc trong cơ thể.

Tôi cho rằng con số này khá thấp,

There's so much more venom out there for us to study.

khi ta còn chưa khám phá hết tất cả số động vật trên hành tinh này.

In fact, we think that 15 percent of all the animals on the planet

Nhưng tự nhiên có lẽ đã tìm thấy thứ gì đó hay ho

are venomous.

And I think this is a low estimate,

và lặp qua lặp lại nó, để rồi

given the fact that we haven't surveyed all the animals on the planet.

dẫn đến sự đa dạng của động vật xung quanh ta

But nature seems to have found something that she likes,

và xuyên suốt bản đồ của sự sống.

and she's repeated it over and over and over again,

Thế nên mỗi khi chúng ta nói về những thứ tôi thích như ốc sên sát thủ

leading to the vast array of animals that we see around us

hay sứa,

hay ấu trùng của bướm và sâu bướm,

and all throughout the tree of life.

hay thú mỏ vịt hay cu li chậm lùn,

So whether we're talking about my fave, killer snails,

dù dưới biển, trên cạn hay không trung,

or jellyfish,

or the larvae of butterflies and moths,

bạn chắc chắn đã từng bắt gặp một sinh vật mang nọc.

or platypus or slow lorises,

Còn nhớ lúc tôi nói

rằng nọc vừa có thể là siêu anh hùng, vừa là kẻ phản diện,

whether by sea, land or air,

you're sure to encounter a venomous creature.

và bạn đã nghi ngờ tôi?

Mhm.

Remember when I told you

Chúng ta cần phải khai thác lợi ích của nó một cách triệt để

that venom can be both a superhero and a supervillain,

trước khi phần lớn động vật trên thế giới này tuyệt chủng.

and you doubted me?

Nó là một quá trình chặt chẽ.

Mhm.

We're in a race to harness all of this venom goodness

Bạn không thể có được thuốc chữa trị nếu không có động vật.

before we lose the vast majority of animals on our planet.

Và bạn sẽ không thể có động vật

mà không có hệ sinh thái của chúng.

It's a holistic process.

You can't have the therapeutic treatments without having the animals.

Đối với tôi và những con ốc sên,

điều đó đồng nghĩa chúng ta cần phải giải cứu biển.

Và vì động vật mang nọc tồn tại khắp nơi,

And you can't have the animals

without having their ecosystems.

về cơ bản là ta phải giải cứu cả Trái Đất.

So for me and the snails,

Vậy nên hãy giải cứu hành tinh vì chúng

what it means is we have to save the oceans.

nếu bạn không muốn vì bản thân.

And because venomous animals are found everywhere,

Ai biết đâu,

một ngày nào đó nọc của sên sẽ cứu sống bạn.

we basically have to save the planet.

So do it for the venomous animals,

Xin cảm ơn!

if you don't want to do it for yourself.

And who knows,

some day, snail venom might just save your life.

Thank you.