Mùi mốc trong nước tiểu và cuộc truy tìm căn bệnh PKU

Hai đứa trẻ ở Oslo dần mất khả năng nói, đi lại và tự chăm sóc, trong khi tóc, da, mồ hôi và nước tiểu của chúng có mùi mốc khó chịu. Khi nhiều bác sĩ chỉ xem đây là một dạng khuyết tật trí tuệ không thể chữa, người mẹ Borgny Egeland vẫn tiếp tục tìm lời giải. Cuộc gặp với bác sĩ Asbjørn Følling đã biến một chi tiết tưởng như vụn vặt thành manh mối của một căn bệnh hoàn toàn mới: phenylketonuria, thường gọi là PKU. [1]

Điều đáng chú ý là Følling không bắt đầu bằng một thiết bị hiện đại hay một giả thuyết hoàn chỉnh. Ông bắt đầu bằng việc hỏi vì sao mẫu nước tiểu có mùi lạ, sau đó thử những phản ứng hóa học đơn giản trong một phòng làm việc tạm thời. Câu chuyện cho thấy một căn bệnh di truyền đôi khi được nhận ra qua chuỗi bước rất nhỏ: quan sát, kiểm tra lại, xác định chất bất thường và đặt câu hỏi về cơ chế phía sau. [1]

Vì sao người mẹ không chấp nhận lời giải thích cũ?

Liv, con đầu của Borgny và Harry Egeland, từng khỏe mạnh nhưng đến khoảng ba tuổi vẫn chưa nói được. Người con thứ hai, Dag, bắt đầu chậm phát triển sớm hơn và về sau không thể tự đi lại, ăn uống hay giao tiếp. Gia đình đã tìm đến nhiều bác sĩ cùng những cách chữa khác nhau, nhưng không nhận được lời giải thích thỏa đáng. Bối cảnh ấy quan trọng vì vào thời điểm đó, nhiều người coi khuyết tật trí tuệ là hậu quả cố định của một “bộ não xấu”, đồng nghĩa với việc gần như không còn khả năng can thiệp. [1]

Mùi đặc trưng không giải thích được nguyên nhân, nhưng nó cho thấy cơ thể đang tạo ra hoặc thải ra một chất khác thường. Đây là điểm Borgny có thể quan sát nhiều lần trong đời sống hằng ngày, khác với những dấu hiệu chỉ xuất hiện khi làm xét nghiệm. Ví dụ, nếu một vật dụng trong nhà liên tục có mùi lạ dù hình dáng không thay đổi, việc kiểm tra thành phần bên trong sẽ hợp lý hơn việc chỉ nhìn bề mặt. Følling đã tiếp cận hai đứa trẻ theo hướng tương tự: coi mùi là dấu vết cần truy tìm, không phải một chi tiết bên lề. [1]

Phép thử nào tạo ra bước ngoặt?

Năm 1934, Følling khám cho hai đứa trẻ và kiểm tra nước tiểu bằng những phép thử thông thường liên quan đến độ axit, mủ, protein và glucose. Các kết quả này không cho thấy bệnh thận hay tiểu đường. Mẫu nước tiểu nhìn chung không có gì nổi bật ngoài mùi mốc. Sau đó, ông thêm dung dịch ferric chloride đã được axit hóa, một phép thử vốn thường dùng để tìm axit diacetic trong những tình trạng như biến chứng tiểu đường hoặc nhịn đói. [1]

Phản ứng lần này không cho màu tím hoặc đỏ sẫm như dự kiến mà chuyển sang xanh lục đậm ở cả hai mẫu. Følling không tìm thấy mô tả tương tự trong tài liệu ông tra cứu, nên xem đây là dấu hiệu của một chất chưa được nhận diện trong nước tiểu. Điểm mấu chốt nằm ở sự lệch hướng của phép thử: một hóa chất được chọn cho câu hỏi quen thuộc lại bất ngờ mở ra câu hỏi mới. [1]

Làm thế nào màu xanh được nối với PKU?

Følling tiếp tục tách và làm sạch chất gây phản ứng từ nước tiểu. Công việc kéo dài nhiều tuần, vì chất này dễ phản ứng với oxy trong không khí. Kết quả cho thấy đó là phenylpyruvic acid, một hợp chất vốn không thường xuất hiện trong nước tiểu. Từ đây, một dấu hiệu cảm quan đã được nối với một chất chuyển hóa cụ thể; căn bệnh không còn chỉ được mô tả bằng biểu hiện trí tuệ hay mùi cơ thể. [1]

Ông dùng phép thử đổi màu để khảo sát thêm những người bị khuyết tật trí tuệ tại các cơ sở ở khu vực Oslo. Một số trường hợp cũng cho kết quả dương tính, cho thấy hai đứa trẻ không phải hiện tượng hoàn toàn đơn lẻ. Følling đặt tên ban đầu cho tình trạng này theo chất được phát hiện; về sau, bệnh được gọi là phenylketonuria. Sự thay đổi tên gọi phản ánh bước tiến trong hiểu biết: trọng tâm chuyển từ biểu hiện bên ngoài sang rối loạn chuyển hóa đứng phía sau. [1]

Vì sao phát hiện này thay đổi cách nhìn về bệnh di truyền?

Følling suy đoán PKU liên quan đến việc cơ thể xử lý phenylalanine, một axit amin có trong protein. Khi con đường chuyển hóa gặp trục trặc, các chất liên quan có thể tích tụ hoặc bị thải ra theo cách bất thường. Đây là một giả thuyết sinh hóa, không phải kết luận rằng mọi khuyết tật trí tuệ đều có cùng nguyên nhân. Tuy vậy, nó tạo ra một cách nhìn mới: một số biểu hiện từng bị xem là vấn đề cố định của não có thể bắt nguồn từ một quá trình hóa học trong cơ thể. [1]

Ý tưởng ấy cũng gợi ra khả năng can thiệp bằng chế độ ăn, dù những thử nghiệm ban đầu gặp khó khăn. Phenylalanine có mặt trong gần như mọi thực phẩm giàu protein, nên loại bỏ hoàn toàn chất này dễ dẫn đến thiếu dinh dưỡng. Về sau, các nhà nghiên cứu tìm cách tạo công thức thay thế protein với lượng phenylalanine được kiểm soát. Bài học lịch sử ở đây không phải một thực đơn, mà là sự thay đổi trong câu hỏi y học: nếu xác định được mắt xích chuyển hóa, bệnh di truyền có thể trở thành đối tượng của chẩn đoán và điều trị. [1]

Từ một mùi lạ đến một phương pháp sàng lọc

Phép thử ferric chloride có ưu điểm là đơn giản, rẻ và cho kết quả màu dễ nhận biết. Vì thế, nó giúp các bác sĩ nhanh chóng tìm thêm những trường hợp có cùng bất thường hóa học. Tuy nhiên, một phép thử đơn giản không tự nói lên toàn bộ tình trạng của người bệnh; nó chỉ cho biết có phản ứng cần được giải thích thêm. Chính sự kết hợp giữa dấu hiệu đời thường, hóa học thực nghiệm và theo dõi lâm sàng đã khiến phát hiện này có giá trị lâu dài. [1]

Những công trình tiếp nối PKU dần củng cố ý tưởng sàng lọc trẻ ngay từ giai đoạn đầu đời, khi can thiệp dinh dưỡng có thể giúp ngăn hậu quả thần kinh nghiêm trọng. Trong lịch sử y học, đây là bước chuyển từ chờ bệnh biểu hiện rõ sang chủ động tìm dấu hiệu sinh hóa sớm hơn. Câu chuyện của Borgny Egeland vì vậy không chỉ nói về sự kiên trì của một người mẹ. Nó còn cho thấy một quan sát bị xem nhẹ có thể buộc y học đặt lại câu hỏi về điều từng được coi là không thể thay đổi. [1]