Kỹ thuật độc đáo giúp "trồng" ra vắc-xin từ cây thuốc lá

Các nhà khoa học tại Trung tâm John Innes, Anh Quốc nói rằng họ có khả năng "trồng" ra vắc-xin bại liệt từ một loài cây họ thuốc lá. Nghiên cứu được tài trợ bởi Tổ chức Y tế thế giới (WHO) với hi vọng sớm xóa sổ căn bệnh nguy hiểm.

Chưa dừng lại ở đó, phương pháp sản xuất độc đáo này còn có thể tạo vắc-xin cho Ebola, Zika hay bất kể dịch bệnh nào trong tương lai. Nó cũng có tiềm năng sản xuất thuốc điều trị hoặc nhiên liệu sinh học. Bằng các mã di truyền đặc biệt, các nhà khoa học có thể khiến cây cối nghe lời mình.

Kỹ thuật độc đáo giúp "trồng" ra được vắc-xin bại liệt từ cây thuốc lá

Trồng ra vắc-xin bại liệt từ thực vật

Số ca bệnh bại liệt đã giảm hơn 99% kể từ năm 1988, nhưng nếu có một bước đột phá mới, chúng ta có thể xóa sổ hoàn toàn căn bệnh này.

Một trong số những nỗ lực đầy hứa hẹn là công việc của giáo sư George Lomonossoff từ Trung tâm John Innes. Ông đã sử dụng kỹ thuật gen để chiếm quyền điều khiển quá trình trao đổi chất của một loài cây họ thuốc lá. Nhờ đó, loài cây này có thể tiết ra một loại vắc-xin chống bại liệt.

Bản chất của loại vắc-xin này là những hạt giả virus. Nghĩa là chúng chỉ có bề ngoài giống virus bại liệt, còn bên trong thì không. Tuy nhiên, nếu được tiêm vào cơ thể con người, hệ miễn dịch vẫn nhận dạng chúng là virus, và tạo ra cơ chế phòng bệnh.

Hạt giả virus không thể gây bệnh bại liệt thật. Về mặt lý thuyết, chúng an toàn hơn các loại vắc-xin hiện nay đang sử dụng chính virus bại liệt bị làm yếu.

Quá trình tạo ra các hạt giả virus này bắt đầu bằng cách lấy mã di truyền có tác dụng tạo nên vỏ ngoài của virus bại liệt thật. Sau đó, các nhà khoa học kết hợp nó với vật chất từ những loài virus hay gây bệnh cho thực vật.

Sản phẩm của quá trình này là một mã di truyền hướng dẫn thực vật sản xuất ra hạt giả virus. Nhưng trước hết, các nhà khoa học phải truyền nó vào vi khuẩn đất, để vi khuẩn lây nhiễm lên cây họ thuốc lá.

Đến đây, bản hướng dẫn di truyền sẽ khiến lá cây sản xuất ra vắc-xin. Các nhà khoa học đã thử nghiệm nó trên động vật và vắc-xin thực sự ngăn ngừa được căn bệnh.

Các hạt giả virus bắt chước mầm bệnh vô cùng chính xác, giáo sư Lomonossoff cho biết. “Đây là một công nghệ rất hứa hẹn”.

Các hạt giả virus có bề ngoài giống hệt virus bại liệt nhưng không thể gây bệnh

Tiềm năng rất lớn

Nghiên cứu của Trung tâm John Innes được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) cấp kinh phí tài trợ, với hi vọng nó sẽ đem lại một loại vắc-xin bại liệt mới an toàn hơn, thay thế cho các vắc-xin hiện tại.

Thực tế, vắc-xin bại liệt ngày nay sử dụng chính chủng virus bại liệt được làm yếu hoặc chết. Nó an toàn, nhưng vẫn tiềm ẩn một tỷ lệ rủi ro nhất định. Trong đó, chính đứa trẻ chủng ngừa bại liệt có thể mắc bệnh. Đồng thời, ở các khu vực có tỷ lệ tiêm chủng thấp, dịch bệnh thậm chí vì vắc-xin mà có thể bùng phát trở lại.

Hơn nữa, các hạt giả virus và cả quy trình “trồng” ra chúng không chỉ có ích cho riêng bệnh bại liệt. Các nhà khoa học cũng có thể áp dụng nó để tạo ra vắc-xin cho các căn bệnh khác, chẳng hạn như cúm, Zika và Ebola.

Theo lý thuyết, miễn là mã di truyền của mầm bệnh được xác định, họ có thể “trồng” ra các loại vắc-xin theo phương pháp mới.

“Trong một thử nghiệm với công ty Canada, chúng cho bạn thấy khả năng xác định một chủng virus mới và sản xuất vắc-xin trong vòng 3 đến 4 tuần”, Lomonossoff nói với BBC. “Đó là một tiềm năng để sản xuất vắc-xin chống lại các dịch bệnh mới nổi gần đây như Zika, và trước đó là Ebola”.

Những lợi ích khác từ việc biến thực vật trở thành nhà máy sinh học, đó là việc chúng cũng có thể sản xuất nhiên liệu sạch hoặc thuốc chữa bệnh.

Vắc xin sản xuất trên thực vật chỉ cần 3-4 tuần, so với 20 tuần khi phát triển trong trứng gà

Thế nhưng trở lại với vắc-xin bại liệt, vẫn còn những vấn đề mà Lomonossoff và nhóm của ông phải giải quyết. Chẳng hạn như việc sử dụng cây thuốc lá để trồng ra vắc-xin có khiến nó nhiễm nicotin. Người tiêm vắc-xin dạng này có thể phát triển sự ham muốn với nicotin, hợp chất đã được biết đến với khả năng gây nghiện.

Năm 2016, cả thế giới chỉ ghi nhận 37 trường hợp mắc bại liệt. Nhưng căn bệnh nguy hiểm đến nỗi chỉ một người bệnh cũng có thể trở thành ngòi nổ cho một thảm họa. Theo ước tính, một bệnh nhân bại liệt có thể lây lan cho khoảng 200.000 trường hợp mỗi năm, và phải mất 10 năm mới có thể dập dịch.

Người mắc bại liệt thậm chí không biết mình mắc bệnh. Triệu chứng của bệnh chỉ là đau họng, nhức đầu hoặc sốt. Tất cả đều rất phổ biến và có thể nhầm lẫn với nhiều căn bệnh thông thường.

WHO vẫn tiếp tục đẩy mạnh nhiều chiến dịch nhằm xóa sổ hoàn toàn bại liệt. Theo ước tính, nỗ lực đã giúp ít nhất 16 triệu người lẽ ra phải mắc bệnh nhưng bây giờ có thể ở trong vòng an toàn. Bởi vậy, mọi nghiên cứu hướng đến mục tiêu xóa sổ bại liệt lúc này đều rất đáng giá.

Tham khảo BBC, Futurism