Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ hai, 12/07/2010 22:08 (GMT+7)

Dược phẩm... lên men

Bào chế thuốc sốt rét từ men rượu

Từ thế kỷ thứ 2 trước Công nguyên, người Trung Quốc đã biết cách dùng cây ngải apxin để chữa sốt rét. Nhưng phải đến 2000 năm sau, các nhà khoa học mới tìm ra cách chiết xuất tinh chất acid artemisinic từ lá và hoa khô của cây ngải apxin để bào chế ra thuốc Artemisinin dùng đặc trị loại bệnh do ký sinh trùng sốt rét gây ra. Tuy nhiên, cần phải có hàng hecta cây ngải cho một mẻ chiết xuất. Vì thế chi phí cho một đợt chữa trị bằng Artemisinin chiết xuất trở nên quá cao đối với 90% trong số 500 triệu bệnh nhân bị sốt rét trên các quốc gia chậm phát triển.

Để giải quyết khó khăn này, các nhà khoa học đã tìm ra một hướng đi mới đó là sử dụng men rượu (Saccharomyces cerevisiae) để lên men tạo ra thuốc chữa sốt rét. Chẳng cần phải mất nhiều thời gian và công sức để trồng trọt, chăm sóc rồi thu hoạch ngải apxin, người ta chỉ việc mua loại men mà các nhà máy sản xuất rượu bia vẫn hay sử dụng về, cấy thêm 2 gen có tác dụng tạo ra acid artemisinic của cây ngải apxin vào rồi tiến hành cho lên men. Trong quá trình lên men, các vi khuẩn trong men do đã được chuyển giao gen tạo ra acid artemisinic sẽ hoạt động, sinh sôi mạnh mẽ và tạo ra lượng acid artemisinic dược chất lớn. Acid này chỉ qua vài phản ứng hóa học sẽ dễ dàng chuyển thành thuốc Artemisinin.

Tiên phong theo hướng đi này, Quỹ Bill&Melinda đã tài trợ 42,6 triệu USD để công ty dược phẩm nổi tiếng của Pháp là Sanofi Aventis xây dựng một lò ủ men ở châu Âu khánh thành vào năm 2010 cao 3 tầng rộng gần bằng một thị trấn nhằm sản xuất thuốc artemisinin hàng loạt. Theo kế hoạch, chỉ bằng một mẻ lên men, lò ủ men này sẽ sản sinh ra một lượng thuốc Artemisinin lên men đủ lớn để cung cấp cho toàn bộ bệnh nhân sốt rét trên toàn thế giới trong một năm mà giá thành chỉ bằng 1/10 của thuốc Artemisinin chiết xuất.

Sản xuất Insulin từ vi khuẩn E.coli

Insulin là dược phẩm không thể thiếu trong quá trình điều trị bệnh đái tháo đường - một trong những căn bệnh đang đe dọa nghiêm trọng tới sức khỏe của hàng trăm triệu người trên thế giới. Trong năm 2010, nhu cầu insulin dùng trong trị bệnh đái tháo đường dự kiến là 16.000 kg. Nhu cầu về insulin của thế giới vượt quá xa con số vài tấn/năm của tất cả các hãng sản xuất dược phẩm cộng lại và vì thế nguồn cung cấp insulin cho trị bệnh đái tháo đường đang thiếu hụt. Từ những thập niên 1920 cho đến những năm đầu của thập niên 1980, insulin được tạo ra bằng cách cô lập từ tuyến tụy của động vật như heo và bò. Tuy nhiên, insulin người có sự khác biệt so với insulin bò và insulin heo do đó gây ra những tác dụng không mong muốn khi sử dụng loại insulin này. Ngoài ra, quá trình sản xuất và tinh sạch insulin từ động vật gặp nhiều khó khăn nên giá thành insulin được bào chế theo phương pháp này thường rất cao, không phải bệnh nhân nào cũng có thể tiếp cận được.

Từ đầu thập niên 80 của thế kỷ trước, các nhà khoa học đã nghiên cứu cách tổng hợp insulin bằng phương pháp ủ lên men nhưng kết quả thu được còn rất hạn chế. Mới đây nhất, Công ty Bio-Technology General đã đưa ra một phương pháp mới để tổng hợp insulin cho người. Trong phương pháp này các nhà khoa học đã cấy thêm vào trong khuẩn E. Coli (một loại vi khuẩn gây bệnh tiêu chảy) hai gen có thể tạo ra hai nửa của insulin và nuôi trong môi trường đặc biệt. Sau đó họ dùng một loại men khác để nối hai bộ phận này thành phân tử insulin hoàn chỉnh. Với các lò lên men khổng lồ và sự góp mặt của những vi khuẩn chuyển giao gen đã được lựa chọn, người ta đã cho ra những mẻ insulin tái tổ hợp đầu tiên có giá thành rẻ hơn rất nhiều so với trước đây, chất lượng cũng đảm bảo hơn.

Hướng đi mới của y học hiện đại?

Trước kia người ta thường sử dụng các phương pháp tổng hợp hóa học để bào chế thuốc, nên sản phẩm thu được không tinh khiết vì có nhiều sản phẩm phụ và rất đắt tiền. Sau đó các nhà bào chế thuốc lại có xu hướng ưa chuộng phương pháp tách chiết dược chất từ tài nguyên sinh vật, động vật, thực vật có trong tự nhiên dùng làm dược liệu. Nguồn dược liệu này đảm bảo tinh khiết, rẻ tiền hơn. Tuy nhiên tài nguyên sinh vật nếu khai thác quá nhiều sẽ cạn kiệt nên phải nuôi trồng lại, nhưng thời gian nuôi trồng dài, chi phí lớn. Trong khoảng 10 năm trở lại đây, các phòng thí nghiệm trên thế giới đã tập trung nghiên cứu nuôi cấy tế bào thực vật, động vật, vi sinh vật trong hệ lên men. Dược phẩm thu được từ hệ lên men tinh khiết, có hàm lượng cao và rẻ hơn rất nhiều. Hơn nữa, phương pháp lên men còn khắc phục được hậu quả cạn kiệt tài nguyên sinh vật hoặc mất thời gian nuôi trồng.

Không chỉ dừng lại ở đó, phương pháp lên men còn giúp bào chế được những loại kháng sinh, vaccin, hoocmone hoàn toàn mới mà những phương pháp bào chế cổ điển không thể có được. Theo thống kê chưa đầy đủ, hiện trên thế giới có trên 100 dược phẩm quý giá được ra đời từ các tế bào mang gen tái tổ hợp đã được phê chuẩn trong điều trị.

Trong vòng 10 năm trở lại đây, trung bình mỗi năm ngành dược phẩm thế giới bào chế được từ 16-32 loại dược phẩm bằng phương pháp lên men. Chỉ riêng năm 2008 có đến 85 sản phẩm mới. Tổng số các dược phẩm thu được từ lên men đang trong giai đoạn thử nghiệm đã lên đến 300 loại. Chúng có khối lượng không lớn nhưng giá trị kinh tế lại rất cao. Năm 2009, cả thế giới chỉ sản xuất được hơn 8,5 tấn nhưng giá trị lên tới 65 tỷ USD.  

Rõ ràng, ngành dược thế giới đang mạnh mẽ chuyển sang hướng sản xuất các sản phẩm dựa trên công nghệ lên men sử dụng những vi sinh vật đã được chuyển giao những gen thích hợp. Những nhà máy chiếm diện tích chẳng bao nhiêu, thiết bị chủ yếu vẫn là các nồi lên men giống như  ở các nhà máy sản xuất rượu bia hay bột ngọt, nhưng nhờ có các chủng vi sinh vật mang những gen tái tổ hợp quý giá mà càng ngày người ta càng sản xuất ra được nhiều loại dược phẩm có giá trị khoa học và giá trị kinh tế cao.

Xem Thêm

Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Góp ý kiến cho Dự án Luật Phổ biến, giáo dục pháp luật (sửa đổi)
Tăng cường ứng dụng công nghệ số, trí tuệ nhân tạo, các nền tảng số và mạng xã hội để nâng cao hiệu quả tiếp cận pháp luật trong giai đoạn mới. Đây là nội dung được nhiều chuyên gia, nhà khoa học góp ý tại hội thảo “Góp ý Dự án Luật Phổ biến giáo dục pháp luật (sửa đổi) do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam phối hợp với Hội Khoa học Tâm lí - Giáo dục Việt Nam tổ chức chiều ngày 6/8.
Hoàn thiện thể chế thúc đẩy phát triển ngành xuất bản trong kỷ nguyên số
Sáng ngày 6/8, VUSTA tổ chức Hội thảo đóng góp ý kiến cho dự thảo Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Xuất bản. Các chuyên gia, nhà khoa học từ các hội thành viên, đơn vị trực thuộc đã tham góp nhiều ý kiến góp phần hoàn thiện hành lang pháp lý cho hoạt động xuất bản trước sự phát triển nhanh chóng của công nghệ số, trí tuệ nhân tạo và những thách thức ngày càng lớn trong bảo vệ bản quyền.
Nghệ An: Trao 162 giải thưởng Olympic Hóa học 19-5
Cuộc thi đã truyền đi thông điệp mạnh mẽ về sự hấp dẫn của Hóa học và lan tỏa tình yêu của Hóa học đương đại đến mọi người. Thành công của cuộc thi là lời khẳng định về vai trò của Hóa học trong đời sống và tương lai của đất nước.
Xây dựng hành lang pháp lý phát triển đô thị Việt Nam
Chuyển mạnh từ tư duy quản lý đô thị sang kiến tạo phát triển đô thị là một trong những nội dung được nhiều chuyên gia góp ý tại Hội thảo “Đóng góp ý kiến cho dự thảo Luật Phát triển đô thị” do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam phối hợp cùng Hội Quy hoạch phát triển đô thị Việt Nam và Tổng Hội Xây dựng Việt Nam tổ chức sáng 5/8, tại Hà Nội.
Gia Lai: Liên hiệp các Hội tổ chức tập huấn kỹ năng truyền thông
Ngày 4/8, Liên hiệp các Hội KH&KT Gia Lai (Liên hiệp Hội) đã tổ chức lớp tập huấn “Kỹ năng xây dựng tin, bài trong bối cảnh truyền thông hiện nay” với sự tham dự của ông Lê Anh Tuân – Phó Chủ tịch Liên hiệp Hội, Nhà báo Lương Văn Danh – Phó Giám đốc Báo và Phát thanh – Truyền hình Gia Lai, báo cáo viên của lớp tập huấn; cùng khoảng 50 học viên đến từ các đơn vị thành viên Liên hiệp Hội.
Liên hiệp Hội Việt Nam làm việc với Quỹ VinFuture
Chiều ngày 03/8, tại trụ sở Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam), đại diện Liên hiệp Hội Việt Nam đã có buổi gặp mặt, làm việc với đại diện Quỹ VinFuture (Tập đoàn Vingroup) nhằm trao đổi, thảo luận sâu về tiềm năng và cơ hợp tác giữa hai đơn vị.
Cần bãi bỏ các thủ tục chồng chéo trong lĩnh vực nông nghiệp và môi trường
Đây là ý kiến của nhiều đại biểu tham dự hội thảo “Góp ý kiến Dự thảo Luật sửa đổi, bổ sung một số điều liên quan đến thủ tục hành chính, điều kiện kinh doanh trong lĩnh vực nông nghiệp và môi trường” vừa diễn ra sáng nay 4/8 tại trụ sở Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam.