Mô phỏng mô hình sản xuất thuốc giảm đau hydrocodone. Ảnh: Phys

Thành công này của các chuyên gia Đại học Stanford (Mỹ) được xem là một bước đột phá, mở ra tiềm năng sản xuất nhiều loại dược phẩm có nguồn gốc từ thực vật theo cách nhanh hơn và ít tốn kém.

Công bố kết quả nghiên cứu trên tạp chí Science mới đây, các chuyên gia đã mô tả cách họ tái lập trình hệ gien của nấm men bánh mì, nhờ đó những tế bào phát triển nhanh này có thể chuyển hóa đường thành hydrocodone trong vòng 3-5 ngày.

Hydrocodone là hợp chất ức chế các thụ thể đau đớn trong não và có liên quan đến các hóa chất như morphine và oxycodone, nằm trong nhóm thuốc giảm đau gọi là opioid. Được bào chế từ cây thuốc phiện và trải qua một qui trình kéo dài hơn 1 năm (tính từ lúc thu hoạch nguyên liệu cho đến khi hoàn thành một mẻ thuốc), opioid có khả năng khắc chế cơn đau từ vừa tới nặng, đặc biệt hiệu quả với cơn đau do bệnh ung thư. Tuy nhiên, loại thuốc này cũng làm tăng lo ngại về tình trạng lạm dụng thuốc giảm đau (hoặc nghiện thuốc giảm đau) đối với người sử dụng.

Để bào chế thuốc giảm đau mới từ nấm men, nhóm nghiên cứu do Giáo sư Christina Smolke dẫn đầu đã đưa các đoạn ADN vào nấm men để tái lập trình các tế bào nhằm tạo ra các enzyme cần thiết để thực hiện các bước chuyển hóa đường thành hydrocodone. Theo các chuyên gia, nấm men được biến đổi tổng cộng 23 gien trích từ 6 sinh vật khác nhau: chuột nâu, thảo dược có tên goldthread, 3 loại cây thuốc phiện và một vi khuẩn trong đất gọi là Pseudomonas putida.

"Khi chúng tôi bắt đầu công việc này cách đây một thập kỷ, nhiều chuyên gia cho rằng việc sử dụng nấm men để thay thế toàn bộ quá trình sản xuất là không thể" – Giáo sư Smolke cho biết. Thế nhưng, quá trình thử nghiệm cho thấy loại nấm men bị biến đổi sinh học có thể tạo ra một lượng nhỏ thuốc giảm đau opiod. Hiện tại, mặc dù sản lượng thu hoạch còn thấp – cần khoảng 16.600 lít nấm men biến đổi gien mới đủ sản xuất một liều thuốc giảm đau – nhưng các chuyên gia tin rằng đây chỉ là bước khởi đầu và họ sẽ tiếp tục nghiên cứu để ứng dụng qui trình này vào sản xuất thương mại (có thể trong vài năm nữa).

"Kỹ thuật mà chúng tôi phát triển và minh chứng trong việc sản xuất ra thuốc giảm đau opioid cũng có thể được điều chỉnh để sản xuất nhiều hợp chất có nguồn gốc từ thực vật dùng chống lại bệnh ung thư, các bệnh truyền nhiễm và những bệnh mãn tính như cao huyết áp hay viêm khớp" – Giáo sư Smolke cho biết thêm.

TRÍ VĂN (Theo Phys, Reuters)