Trang chủ Thế giới ý tưởng Ý tưởng ứng dụng Vắc xin Covid-19 sẽ được tạo từ thực vật

[Thế giới sáng tạo] Vắc xin Covid-19 sẽ được tạo từ thực vật

Nhà nghiên cứu vi sinh vật và bệnh truyền nhiễm Gary Kobinger cùng nhà nghiên cứu Hugues Fausther–Bovendo tại Trung tâm Nghiên cứu về bệnh truyền nhiễm ĐH Laval, đã nghiên cứu về vắc xin Covid-19 làm từ thực vật.
Một loại vắc-xin Covid-19 thử nghiệm đang được phát triển trên một cái cây.Một loại vắc-xin Covid-19 thử nghiệm đang được phát triển trên một cái cây.

Trong một bài báo đăng trên tờ Science Perspectives, họ cho rằng vắc-xin từ cây cối sẽ mang lại nhiều lợi ích.

Phát triển như thế nào?

Chúng ta đã biết rằng, nhiều loại vắc-xin đã được sản xuất trong các hệ thống hữu cơ khép kín. Trên thực tế, hơn 80% vắc-xin cúm được phát triển bên trong trứng gà. Một số khác có thể được tạo ra bên trong những tế bào nuôi cấy lấy từ côn trùng hoặc động vật có vú khác.

Trong vắc-xin dựa trên trứng gà, các nhà sản xuất tiêm thứ được gọi là “ứng cử viên virus vắc-xin” hoặc một phiên bản của virus vào trứng và cho phép nó nhân lên. Sau đó, chất lỏng đậm đặc virus được chiết xuất từ trứng và về cơ bản, nhà sản xuất làm cho virus này không hoạt động. Tiếp theo, nguyên liệu này được tinh chế và xử lý tạo ra hỗn hợp để y tá có thể tiêm vào cánh tay của bạn.

Trong vắc-xin dựa trên tế bào động vật có vú, quá trình cũng tương tự nhưng dùng máy ấp tế bào thay cho trứng. Cách tiếp cận này cho phép tạo ra một lượng lớn vắc-xin cùng một lúc vì bạn có thể xử lý hàng nghìn mẫu tế bào nuôi đồng thời.

Cách hoạt động của vắc-xin dựa trên thực vật

Những lọ vắc-xin Covid-19 có nguồn gốc thực vật của công ty Medicago (có trụ sở ở Canada) và GlaxoSmithKline (có trụ sở tại Anh), đang trong giai đoạn thử nghiệm 3 trên hàng nghìn người lớn.

 

Trong một quy trình được gọi là “nuôi cấy phân tử”, các kỹ sư đặt DNA mã hóa cho một số protein nhất định bên trong tế bào thực vật, ví dụ như các protein giúp hệ thống miễn dịch chống lại một số loại virus cụ thể.

Sau đó, các kỹ sư để cây phát triển rồi lấy nguyên liệu từ nó để chiết xuất. Tiếp theo, họ tinh chế chiết xuất đó để phân lập các protein khiến chúng có thể được tiêm vào người chúng ta như một loại vắc-xin tiêu chuẩn.

Nhưng điều gì xảy ra nếu bạn ăn cái cây đó trước các bước xử lý trên? Trong trường hợp này, 2 nhà nghiên cứu Kobinger và Fausther – Bovendo nói, bạn không cần phải làm gì khác và sẽ ăn luôn các protein.

Có một ví dụ trong thực tế của việc trên: Năm 2012, Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) phê duyệt một loại thuốc làm từ thực vật để điều trị tình trạng gọi là bệnh Gaucher.

Đây là tình trạng di truyền hiếm gặp dẫn đến gan và lá lách to. Loại thuốc này là dạng tiêm của một loại enzym điều trị vấn đề trên và được tạo ra trong quá trình nuôi cấy tế bào cà rốt chứ không phải cà rốt nguyên củ.

Hai nhà khoa học Fausther – Bovendo và Kobinger đề xuất phát triển nhiều loại thuốc và vắc-xin hơn, nhưng họ cũng đề xuất loại bỏ hoàn toàn bước chiết xuất cuối cùng. Thay vì tạo ra các lô thuốc, tại sao không phát triển toàn bộ cây trồng với các đặc tính kháng bệnh có thể mang lại lợi ích sức khỏe cho người ăn.

Tại sao điều này quan trọng? Ông Fausther – Bovendo và ông Kobinger lập luận, theo quan điểm về kỹ thuật, họ được trang bị tốt hơn bao giờ hết để sản xuất vắc-xin từ thực vật và chúng có những lợi thế đặc biệt so với tiêm chủng truyền thống.

Thậm chí, theo họ, còn có loại vắc-xin Covid-19 làm từ thực vật trong các thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 3 với hơn 30.000 người tham gia. Loại vắc-xin này đang được phát triển trên một loại cỏ dại ở Australia có họ hàng với cây thuốc lá và nó vẫn cần đưa vào người qua đường tiêm. Tuy nhiên, đây sẽ là “protein chữa bệnh” đầu tiên cho con người được trồng trong toàn bộ một cái cây”, Fausther – Bovendo và Kobinger nói.

Có 5 lý do chính khiến Fausther – Bovendo và Kobinger cho rằng vắc-xin gốc thực vật có thể thay thế vắc-xin truyền thống.

Việc trồng cây tốn ít tài nguyên hơn so với nuôi động vật. Điều này ngày càng được quan tâm do biến đổi khí hậu đang tăng áp lực lên các nguồn năng lượng, thực phẩm và nước hiện có.

Bên cạnh đó, việc tạo ra vắc-xin từ thực vật cũng ít tốn kém hơn do thiết bị sản xuất không tốn nhiều tiền như thiết bị tạo ra vắc-xin truyền thống.

Theo các tác giả, “việc mua sắm nhà kính rẻ hơn so với chi phí cho các dãy lò phản ứng sinh học vốn cần cho các hệ thống nuôi cấy tế bào vi khuẩn, động vật có vú và côn trùng. Điều này làm cho việc nuôi trồng phân tử trở nên đặc biệt hấp dẫn đối với các nước đang phát triển.”

Ưu thế của vắc-xin dựa trên thực vật

Cây nicotiana benthamiana có thể được biến đổi để tạo ra các enzym và protein chống lại bệnh tật như vắc-xin. 

 

Các protein được sản xuất từ thực vật mang lại phản ứng miễn dịch mạnh hơn trong nhiều trường hợp. Chúng có tỷ lệ vắc-xin trên trọng lượng thực vật tươi cao hơn so với loại vắc-xin tạo ra theo kiểu truyền thống.

Việc tạo ra vắc-xin thực vật cũng dễ thực hiện hơn khi thực vật có thể được khử nước, bảo quản dễ dàng và chế biến thành dạng ăn được.

Vài thập kỷ trước, đây là điều không dễ dàng. Trong các thử nghiệm ban đầu với các loại thuốc như thế từ những năm 90 và đầu những năm của thế kỷ 21, các nhà nghiên cứu viết rằng “tỷ lệ cá nhân được tiêm chủng tạo ra phản ứng miễn dịch thấp một cách thất vọng so với các thử nghiệm lâm sàng của các vắc-xin tiêu chuẩn”.

Tuy nhiên, việc tạo ra các protein để tiêm chủng đang tăng năng suất đáng kể, khiến điều này trở thành một lựa chọn thực tế.

Ngoài việc chứng minh sự thành công của vắc-xin sản xuất từ thực vật, trong đó các thử nghiệm hiện tại cho năng suất cao hơn, tốt hơn, các nhà nghiên cứu chỉ ra một số rào cản cần khắc phục trước khi chúng ta bắt đầu kỷ nguyên vắc-xin có thể ăn được.

Các chính phủ phải đưa ra hướng dẫn và quy định tốt hơn đối với vắc-xin cũng như việc sản xuất và phân phối chúng ngay từ đầu. Cần có một nỗ lực phối hợp để xây dựng các cơ sở trồng và chế biến thực phẩm toàn cầu.

Hiện tại, đây là một nỗ lực tốn kém mà một số người có thể không muốn thực hiện đối với một ý tưởng được xem là mới lạ.

Tương lai của vắc-xin thực vật khử nước có thể đã gần kề, nhưng cho tới khi lợi ích mà chúng mang lại tăng lên thì đây vẫn chỉ là điều chỉ có trong tương lai.

Theo Giáo Dục & Thời Đại

CÁC TIN KHÁC

[Sáng tạo Việt] Nhà khoa học Việt chế tạo ‘mắt thông minh’ phòng Covid-19

Mắt thông minh - CLi SmartEyes sẽ giúp tự động kiểm soát tại các điểm công cộng, phát hiện người bị sốt, lịch sử dịch tễ thay người đứng chốt.

Kế hoạch xây thành phố xanh 400 tỷ USD trên sa mạc

Tỷ phú Marc Lore sẽ xây dựng thành phố mới 5 triệu dân với sự sạch sẽ của Tokyo, tính đa dạng của New York và dịch vụ xã hội phát triển như Stockholm.

Chiêm ngưỡng phương tiện thông minh đầu tiên dành cho trẻ em trên thế giới

Hãng xe điện Xpeng của Trung Quốc đang nhắm đến nhóm khách hàng nhỏ tuổi với sáng chế mới nhất là những chú robot kỳ lân độc đáo nhằm hỗ trợ trẻ em di chuyển.

Báo quốc tế: Việt Nam có tổ hợp khoáng nóng cao tầng đầu tiên thế giới

Theo thời báo International Bussiness Times (Mỹ) và The Sunday Times (Anh), The Landmark là khu phức hợp khoáng nóng cao tầng đầu tiên trên thế giới được xây dựng tại khu đô thị Ecopark.

Thiết kế áo thông minh có thể đo điện tim

Sợi ống nano carbon do Đại học Rice phát triển có thể dệt thành áo mặc và giặt bình thường, giúp theo dõi sức khỏe một cách tiện lợi.

[Thế giới sáng tạo] Trang trại nổi – Tương lai của ngành chăn nuôi Hà Lan

Là một trong những quốc gia "trũng" nhất thế giới, Hà Lan đang phát triển mô hình trang trại nổi như một cách thích nghi với biến đối khí hậu.

Bài viết nổi bật

Ra mắt Mobilehome đầu tiên trên thế giới chạy bằng năng lượng mặt trời

Ngôi nhà di động Stella Vita khi được nạp đủ năng lượng cần thiết có thể di chuyển quãng đường lên đến 730 km.

Phát hiện mới về hiệu quả của vaccine Moderna, Pfizer và J&J

Nghiên cứu mới tại Mỹ cho thấy vaccine Moderna có hiệu quả cao hơn so với vaccine của Pfizer và Johnson & Johnson (J&J) trong việc giảm nguy cơ nhập viện ở người mắc Covid-19.

Các nước Châu Á đang tăng tốc trong cuộc đua sản xuất vaccine nội địa

Trước diễn biến phức tạp của biến chủng Delta và nguy cơ thiếu hụt vaccine, một số nước châu Á như Hàn Quốc, Nhật Bản, Thái Lan hay Việt Nam đang thúc đẩy nghiên cứu, phát triển vaccine nội địa.

Kỹ sư Việt giành giải nhất cuộc thi dùng AI phát hiện Covid-19

Kỹ sư Nguyễn Bá Dũng (VinBigdata) dùng AI (Trí tuệ nhân tạo) phân loại một ảnh chụp X-quang là âm tính hay viêm phổi thông thường, góp phần sàng lọc Covid-19 diện rộng.

Phát hiện chim cánh cụt khổng lồ cổ đại cao bằng con người

Một loài chim cánh cụt với kích thước lớn được xác định từ xương hóa thạch tìm thấy ở cảng Kawhia trên Đảo Bắc của New Zealand.

[Thế giới sáng tạo] Hệ thống robot vô hiệu hóa thủy lôi

Vô hiệu hóa mìn hải quân (thuỷ lôi) được biết đến là một nhiệm vụ nguy hiểm.

Bài viết mới nhất

Ra mắt Mobilehome đầu tiên trên thế giới chạy bằng năng lượng mặt trời

Ngôi nhà di động Stella Vita khi được nạp đủ năng lượng cần thiết có thể di chuyển quãng đường lên đến 730 km.

Phát hiện mới về hiệu quả của vaccine Moderna, Pfizer và J&J

Nghiên cứu mới tại Mỹ cho thấy vaccine Moderna có hiệu quả cao hơn so với vaccine của Pfizer và Johnson & Johnson (J&J) trong việc giảm nguy cơ nhập viện ở người mắc Covid-19.

Các nước Châu Á đang tăng tốc trong cuộc đua sản xuất vaccine nội địa

Trước diễn biến phức tạp của biến chủng Delta và nguy cơ thiếu hụt vaccine, một số nước châu Á như Hàn Quốc, Nhật Bản, Thái Lan hay Việt Nam đang thúc đẩy nghiên cứu, phát triển vaccine nội địa.

Kỹ sư Việt giành giải nhất cuộc thi dùng AI phát hiện Covid-19

Kỹ sư Nguyễn Bá Dũng (VinBigdata) dùng AI (Trí tuệ nhân tạo) phân loại một ảnh chụp X-quang là âm tính hay viêm phổi thông thường, góp phần sàng lọc Covid-19 diện rộng.

Phát hiện chim cánh cụt khổng lồ cổ đại cao bằng con người

Một loài chim cánh cụt với kích thước lớn được xác định từ xương hóa thạch tìm thấy ở cảng Kawhia trên Đảo Bắc của New Zealand.

[Thế giới sáng tạo] Hệ thống robot vô hiệu hóa thủy lôi

Vô hiệu hóa mìn hải quân (thuỷ lôi) được biết đến là một nhiệm vụ nguy hiểm.