Bào chế thuốc chống ung thư từ tảo chuyển gen

Tờ Khoa học thường thức (PS) của Mỹ số ra trung tuần tháng 12/2012 cho biết, các chuyên gia sinh học ở ĐH California (UC) đã nghiên cứu bào chế thành công một loại tảo chuyển gen dùng để sản xuất một loại thuốc chữa ung thư mới, giúp con người chế ngự căn bệnh nan y hiện chưa có thuốc trị.

Từ một nghiên cứu mới

Thông tin chi tiết của nghiên cứu trên được công bố trên tạp chí trực tuyến Proceedings of the National Academy of Sciences. Khám phá này mở ra một hướng đi mới trong việc tạo ra các protein theo ý muốn con người với số lượng lớn, rẻ hơn so với sản xuất từ tế bào động vật có vú. Theo giáo sư S. Mayfild, Giám đốc Công ty Sinh học nghiên cứu tảo (SD-CAB), người đứng đầu của Dự án thì quá trình nghiên cứu về tảo hiện đã và đang thu được nhiều kết quả rất đáng khích lệ, các nhà khoa học đã sản xuất được các loại nhiên liệu sinh học từ tảo và hiện nay đang nghiên cứu để cho ra đời các loại thuốc theo ý định chủ quan của con người, trong đó có các thuốc trị ung thư.

Tảo chuyển gen mới được các nhà khoa học tái tạo thành công 

và được dùng để bào chế thuốc chống ung thư.

Trong nghiên cứu của SD-CAB, các nhà khoa học đã sử dụng loại khuẩn xanh có tên Chlamydomonas reinhardtii là vật mẫu di truyền để sản xuất ra các protein y học với số lượng lớn, giá rẻ hơn so với nguồn protein sản xuất từ tế bào của động vật có vú. Cách đây 5 năm, nhóm chuyên gia ở SD-CAB đã sản xuất thành công sản phẩm đầu tiên có tên mammalian serum amyloid protein từ tảo xanh. Tiếp theo thành công nói trên, các chuyên gia ở SD-CAB đã sản xuất thành công một loại protein kháng thể cho con người từ tảo. Năm 2010, các nhà khoa học đã đưa vào ứng dụng các loại protein phức trong việc trị bệnh cho con người dưới dạng nhân tố tăng trưởng nội mô mạch máu, gọi tắt là nhân tố VEGF để trị bệnh khí thũng phổi, đây là loại thuốc đầu tiên được sản xuất từ tảo đã mang lại hiệu quả ngoài mong đợi.

Mở ra nhiều triển vọng

Tính đến tháng 5/2012, SD-CAB đã tạo ra một loại tảo mới, tảo chuyển gen (engineered algae) có khả năng sản xuất ra một loại protein phức, phức tạp hơn so với những loại protein thế hệ trước. Qua thử nghiệm sơ bộ, đây là một loại vaccin có thể bảo vệ hàng tỷ người trên thế giới trước nguy cơ bị mắc bệnh sốt rét, căn bệnh nan y để lại nhiều hậu quả cho con người và đến nay y học vẫn chưa trị được tận gốc. Nguyên lý và tác dụng của loại vaccin mới này là dựa vào những cấu trúc phức tạp có chứa rất nhiều liên kết disulfide, có thể tạo thành cấu trúc 3 chiều, tạo ra những loại protein phức hay còn gọi là những kháng thể phức tạp đầu tiên được con người phát minh ra từ tảo, vừa đơn giản, chi phí rẻ lại có hiệu quả chữa bệnh cao. Hiện nay, các nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu để tạo ra một loại protein phức tạp 3 chiều có chứa “2 chức năng”. Một, có chứa kháng thể là nơi để lưu giữ thuốc, tấn công tế bào ung thư và chức năng kia là chứa độc tố để tìm và tiêu diệt tế bào ung thư. Mô hình protein kiểu này được gọi là mô hình protein dung hòa, có quy trình 2 bước đã được thử nghiệm thành công trên chuột, hay còn gọi là CHO chức năng kháng thể.

Protein dung hòa nói trên được SD-CAB sản xuất từ tảo có chi phí rẻ, nhưng nó lại có tác dụng chữa bệnh rất hiệu quả giống như các loại thuốc trị bệnh đắt nhất hiện nay. Đặc biệt, có khả năng thu gọn tế bào ung thư và ức chế khối u phát triển, khắc phục được những công đoạn tốn kém, không sản xuất được bằng tế bào CHO của động vật có vú mà lâu nay con người thường làm vì nó gây nguy hiểm cho con người.

Loại protein nói trên được sản xuất từ bộ phận choloroplasts của tảo xanh, một phần của tảo và là các tế bào thực vật đảm nhận việc quang hợp nên nó không gây hại và giết chết tảo. Nói cụ thể hơn là protein được cô lập ngay bên trong chloroplasts và chloroplasts lại có nhiều protein nên không gây độc tố ảnh hưởng đến tảo. Trường hợp protein rò rỉ ra khỏi chloroplasts có thể giết chết tế bào. Vì vậy mà protein dung hòa có 2 nhiệm vụ như đã đề cập vừa nhận biết liên kết tế bào lại kiêm cả chức năng tìm và diệt tế bào. Với phát hiện mới này, trong tương lai khoa học sẽ tìm ra phương pháp mới áp dụng công nghệ chuyển gen để tạo ra những loại protein phức tạp hơn, đảm nhận nhiều chức năng hơn, không phải 2 mà là 4 hay 5 chức năng hay còn gọi là protein được thiết kế theo ý định chủ quan của con người phục vụ tốt hơn cho mục đích chữa bệnh, đặc biệt là chữa trị những căn bệnh hiểm nghèo mà y học hiện chưa tìm được thuốc đặc trị.