Nghiên cứu mở ra hướng mới trong việc tìm kiếm liệu pháp kháng virus từ thiên nhiên. Đặc biệt, 2 hợp chất mới, cis-paratrimerin B và cis-paratrimerin A được phân lập từ rễ loài Xáo tam phân cùng các hợp chất biscoumarin khác hứa hẹn có ứng dụng hiệu quả trong y học và dược phẩm.

Xáo tam phân (Paramignya trimera (Oliv.) Burkill) là loài cây bụi thân gỗ thuộc họ Cam Chanh-Rutaceae, phân bố chủ yếu ở tỉnh Khánh Hòa, Việt Nam. Trong dân gian, rễ của loại thảo dược này được dùng để điều trị các bệnh về gan, đặc biệt là xơ gan cổ chướng. Rễ của Xáo tam phân có thành phần hóa học chính là các coumarin và coumarin glycoside, ví dụ như ostruthin, ninhvanin và paratrimerin A, B…

Cây thuốc Xáo tam phân (Paramignya trimera) - Ảnh: Nguyễn Mạnh Cường

Đại dịch COVID-19 và các biến thể mới của virus SARS-CoV-2 đã đặt ra nhu cầu cấp bách về các phương pháp điều trị mới bên cạnh vaccine. Trong cơ thể người, enzyme ACE-2 đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh huyết áp và cân bằng nước trong cơ thể. Nó giúp chuyển đổi một số chất có thể làm ảnh hưởng đến mạch máu, từ đó giúp giãn mạch và giảm viêm. Tuy nhiên, ACE-2 cũng chính là “cửa ngõ” mà virus SARS-CoV-2 sử dụng để bám và xâm nhập vào tế bào người qua protein S trên bề mặt virus. Vì vậy, việc ngăn chặn hoạt động của ACE-2 có thể giúp ngăn virus xâm nhập và phát triển trong cơ thể. Do vậy, việc tìm kiếm và khai thác các hợp chất tự nhiên từ cây thuốc nhằm ức chế sự liên kết giữa virus SARS-CoV-2 và thụ thể ACE-2 đang thu hút sự quan tâm nghiên cứu như một chiến lược điều trị hứa hẹn.

Ngoài ra, các hợp chất có khả năng điều hòa miễn dịch, kháng viêm cũng được quan tâm nhằm ngăn chặn hội chứng “cơn bão cytokine”, nguyên nhân chính gây tổn thương đa cơ quan ở bệnh nhân COVID-19. Đáng chú ý, các nghiên cứu gần đây còn cho thấy mối liên hệ giữa viêm kéo dài trong não với nguy cơ suy giảm trí nhớ hậu COVID-19. Trong đó, khoảng 60 - 80% bệnh nhân có biểu hiện sa sút trí tuệ và tại Việt Nam tỷ lệ này ở mức 65,8% đối với các ca nhẹ (số liệu từ Đại học Y Hà Nội).

Trước thực tế đó, GS.TS. Nguyễn Mạnh Cường và nhóm nghiên cứu Viện Hoá học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã triển khai đề tài: “Đánh giá tác dụng kháng viêm và ức chế virus SARS-CoV-2 của một số hợp chất tiềm năng tách chiết từ cây thuốc Việt Nam” (mã số: KHCBSS.01/21-23). Nghiên cứu nhằm phân lập và đánh giá các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học tiềm năng, đặc biệt là khả năng ức chế virus SARS-CoV-2, tác dụng kháng viêm và bảo vệ tế bào thần kinh.

GS.TS. Nguyễn Mạnh Cường tại phòng thí nghiệm

Theo định hướng nghiên cứu các cây thuốc có khả năng tác động đến thụ thể ACE-2 - đích tấn công của virus SARS-CoV-2 khi xâm nhập cơ thể người, nhóm đã phân lập được 4 hợp chất bis-coumarin glycoside mới gồm cis-paratrimerin A, B và trans-paratrimerin A, B (1–4) từ rễ cây Xáo tam phân (Paramignya trimera (Oliv.) Burkill) tại Khánh Hòa, Việt Nam. Các hợp chất này được phân lập bằng cách kết hợp các phương pháp sắc ký cột thường, sắc ký Sephadex, sắc ký pha đảo và sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). Trong số đó, 2 hợp chất cis-paratrimerin B (1) và cis-paratrimerin A (2) thể hiện hoạt tính ức chế ACE-2 in vitro với giá trị IC₅₀ lần lượt là 28,9 μM và 68,1 μM. Ngoài ra, cả cao chiết nước và cao chiết ethanol từ rễ cây Xáo tam phân cũng cho thấy khả năng ức chế ACE-2 trên in vitro.

Sử dụng phương pháp nghiên cứu mô phỏng trên máy tính, 4 biscoumarin glycoside, bao gồm cis-paratrimerin A, B và trans-paratrimerin A, B (1-4) có ái lực liên kết cao với protein ACE-2 (với các giá trị ΔG là −14,70, −12,95, −11,94 và −10,69 kcal/mol). Các biscoumarin glycoside của cây Xáo tam phân là các hoạt chất ức chế ACE-2 tiềm năng và cần được nghiên cứu sâu hơn trong việc điều trị các bệnh liên quan đến virus nói chung và COVID-19 nói riêng. Đây là nghiên cứu đầu tiên đánh giá tác dụng ức chế ACE-2 in vitro và in silico của cây thuốc Việt Nam trong hướng ngăn chặn và điều trị COVID-19 (Nguyen Xuan Ha và cộng sự, Chem. Pharm. Bull., 2024).

Rễ cây Xáo tam phân và cấu trúc của hoạt chất mới cis-paratrimerin B (1) và cis-paratrimerin A (2)

Theo GS.TS. Nguyễn Mạnh Cường: Ở bệnh nhân nhiễm SARS-CoV-2, hội chứng “cơn bão cytokine” là nguyên nhân chính gây phản ứng viêm quá mức, làm trầm trọng diễn tiến bệnh và gây tổn thương đa cơ quan. Việc tìm kiếm các hợp chất tự nhiên có tác dụng kháng viêm mạnh từ dược liệu bản địa được xem là hướng nghiên cứu tiềm năng trong hỗ trợ và điều trị bệnh.

Trong đề tài này, nhóm đã bước đầu ghi nhận những kết quả nổi bật trong việc phát hiện tác dụng kháng viêm từ nhiều loại cây thuốc Việt Nam. Cụ thể, nhóm đã xác định 5 loại cao chiết thực vật có khả năng kháng viêm mạnh, gồm Đại hoàng (Rheum officinale), cành lá loài Huỳnh đàn báp (Dysoxylum tpongense), rễ loài Nhó đông (Morinda longissima), thân rễ loài Thông Krempf (Pinus krempfii) và hạt loài Chanh leo tím (Passiflora edulis).

Ngoài ra, cao chiết từ rễ cây Nhó đông và hạt chanh leo tím được đánh giá cao cả về mặt khoa học lẫn khả năng ứng dụng trong dược phẩm. Hai loại cao chiết này cần được nghiên cứu tiếp để phát triển thành thuốc điều trị các bệnh lý liên quan đến viêm và suy giảm trí nhớ, đặc biệt trong việc bảo vệ tế bào thần kinh.

Trong thử nghiệm trên động vật, cao chiết cồn từ rễ cây Nhó đông (MLE) cho thấy hiệu quả kháng viêm mạnh trên chuột thí nghiệm. Phân tích thành phần hóa học bằng phương pháp HPLC-HR-MS xác định các hợp chất chính trong cao chiết là anthraquinone và anthraquinone glycoside. Các nghiên cứu mô phỏng trên máy tính cho thấy, những hợp chất này có khả năng ức chế enzyme COX-2, một enzyme quan trọng kích hoạt phản ứng viêm trong cơ thể (Hafidha Mehallah, Nguyen Manh Cuong và cộng sự, Journal of Ethnopharmacology, 2024).

Ngoài ra, nhóm cũng phát hiện cao chiết giàu hợp chất stilben từ hạt chanh leo tím, với hàm lượng phenol tổng cộng là 413,87 ± 1,71 mg GAE/g. Các hợp chất chính gồm trans-piceatannol, scirpusins A, B và cassigarol. Khi thử nghiệm ở liều 100 và 200 mg/kg, cao chiết này thể hiện khả năng giảm stress oxy hóa và viêm trong não, đồng thời bảo vệ tế bào thần kinh trên mô hình chuột bị thoái hóa thần kinh do D-galactose và AlCl₃ gây ra.

Các phân tích mô phỏng cũng cho thấy 2 hợp chất stilben nổi bật là cassigarol E và scirpusin A có khả năng ức chế mạnh enzyme acetylcholinesterase (AChE) và butyrylcholinesterase (BChE), 2 enzyme liên quan đến các rối loạn suy giảm trí nhớ (Nadjet Mostefa, Nguyen Manh Cuong và cộng sự, Chemistry and Biodiversity, 2023).

Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm đã công bố 5 bài báo quốc tế, trong đó có 1 bài thuộc danh mục SCI Q1, 4 bài SCIE, 2 bài báo quốc gia, đăng ký 2 giải pháp hữu ích đã được chấp nhận đơn hợp lệ và góp phần đào tạo 2 học viên cao học.

Kết quả nghiên cứu đã mở ra hướng đi mới cho việc ứng dụng phụ phẩm nông nghiệp như hạt chanh leo trong bào chế thuốc kháng viêm và bảo vệ thần kinh. Đồng thời, nghiên cứu còn góp phần hỗ trợ điều trị các bệnh lý suy giảm trí nhớ, đặc biệt là ở những bệnh nhân hậu COVID-19.

GS.TS. Nguyễn Mạnh Cường (ngoài cùng bên trái) cùng đối tác Mông Cổ và nhóm nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

GS.TS. Nguyễn Mạnh Cường đặc biệt nhấn mạnh tiềm năng lớn của một số dược liệu như Xáo tam phân (Paramignya trimera), Nhó đông (Morinda longissima) và Chanh leo tím (Passiflora edulis), những loài này có trữ lượng dồi dào và hoạt tính sinh học mạnh. Ông cho rằng cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác dụng kháng viêm, kháng virus, chống suy giảm trí nhớ của các loài này từ đó phát triển các sản phẩm bảo vệ sức khỏe cộng đồng dựa trên nguồn dược liệu quý trong nước.

VAST