Theo Dược sỹ Nguyễn Xuân Hoàng, trong hai năm trở lại đây, Công ty TNHH Tư vấn Y Dược Quốc tế (IMC) đã phối hợp với Viện Thực phẩm chức năng (VIDS) để nghiên cứu, tìm hiểu, ký kết và chuyển giao công nghệ Recombinant exosome - hay còn gọi là công nghệ exosome tái tổ hợp, từ Nhật Bản để áp dụng vào nghiên cứu, sản xuất thực phẩm chức năng, mỹ phẩm.
“Công nghệ exosome tái tổ hợp, một dạng công nghệ tế bào gốc, sẽ đem lại nhiều lợi ích trong nghiên cứu dược phẩm, thực phẩm chức năng, mỹ phẩm cho Việt Nam nhờ khả năng thích ứng, tích hợp cao và thời gian nghiên cứu ngắn hơn”, Dược sĩ Hoàng chia sẻ. Vậy, công nghệ exosome tái tổ hợp là gì và IMC đã, đang và sẽ ứng dụng công nghệ mới này như thế nào?
Dược sĩ Nguyễn Xuân Hoàng – Chủ tịch HĐTV Công ty TNHH Tư vấn Y Dược Quốc tế
Công nghệ Exosome tái tổ hợp là gì?
Theo Dược sĩ Hoàng, công nghệ exosome tái tổ hợp là sự kết hợp của hai công nghệ tế bào, công nghệ exosome và công nghệ protein tái tổ hợp.
Exosome (hay còn gọi là chất tiết tế bào gốc) là những túi nano siêu nhỏ được tiết ra từ các tế bào trong cơ thể, mang trong mình nhiều protein, DNA và RNA. Kích thước của exosome chỉ từ 30-150 nanomet (bằng 1/200 kích thước tế bào) và sở hữu cấu trúc màng kép độc đáo. Nhờ đặc điểm này, exosome có thể di chuyển dễ dàng trong cơ thể và len lỏi vào các tế bào đích để truyền tải thông tin di truyền và kích thích các hoạt động sinh học quan trọng.
Dù được phát hiện từ những năm 1980 của thế kỷ trước, nhưng mãi đến năm 2000, các nhà khoa học mới đánh giá lại tiềm năng của công nghệ exosome, và trở thành đề tài nghiên cứu hấp dẫn trong các lĩnh vực như ung thư học, miễn dịch học, thần kinh học và y học tái tạo. Khả năng vận chuyển RNA thông tin và điều hòa phản ứng sinh học đã biến exosome thành công cụ tiềm năng cho chẩn đoán sớm, theo dõi tiến triển bệnh, và thậm chí điều trị bằng liệu pháp tế bào.
Công nghệ protein tái tổ hợp - recombinant protein, là công nghệ giúp tái tạo protein bằng cách tái tổ hợp gene tức là chèn một đoạn DNA mã hóa cho protein cần thiết trong hệ gene của một sinh vật chủ. Sinh vật chủ này có thể là vi khuẩn, nấm men, tế bào động hoặc thực vật. Sau đó, sinh vật chủ sản xuất protein này và người sản xuất có thể thu nhận, tinh sạch và dùng trong nghiên cứu, chẩn đoán, sản xuất và điều trị. Ví dụ, hiện nay insulin tái tổ hợp đã được sử dụng thay thế insulin chiết từ tuyến tụy động vật. Hay vaccine viêm gan B thế hệ mới đã sử dụng protein tái tổ hợp HBsAg. Công nghệ này được coi là trụ cột của công nghệ sinh học hiện đại.
“Sự kết hợp của công nghệ exosome với công nghệ protein tái tổ hợp đã tạo ra công nghệ exosome tái tổ hợp - Recombinant Exosome Technology. Thay vì thu giữ exosome tự nhiên, các nhà khoa học sẽ can thiệp di truyền vào tế bào gốc hoặc tế bào sản xuất exosome để chèn gene tái tổ hợp hay đưa protein đặc hiệu vào exosome; điều chỉnh bề mặt exosome bằng cách thêm protein đánh dấu để exosome định hướng đến mô hoặc tế bào đích; nạp thêm vật liệu di truyền như mRNA, miRNA, siRNA tái tổ hợp… vào exosome. Hay nói một cách đơn giản, công nghệ exosome tái tổ hợp là công nghệ thiết kế lại exosome nhờ công nghệ tái tổ hợp gene”, Dược sĩ Hoàng giải thích.
Công nghệ protein tái tổ hợp
Triển vọng ứng dụng trong y học
Cũng theo Dược sĩ Hoàng, nếu như công nghệ exosome hay công nghệ protein tái tổ hợp riêng lẻ đã có nhiều ứng dụng thì sự kết hợp của hai công nghệ này còn đem lại nhiều ứng dụng nổi bật trong chẩn đoán và điều trị các bệnh lý mạn tính cũng như sản xuất mỹ phẩm.
Có thể kể đến như: Y học tái tạo: Hỗ trợ quá trình sửa chữa và phục hồi mô thông qua sự giao tiếp của exosome; Liệu pháp gene: Vận chuyển hiệu quả các công cụ chỉnh sửa gene như CRISPR-Cas9; Phát triển thuốc: Làm phương tiện vận chuyển thuốc thử nghiệm trong các giai đoạn nghiên cứu tiền lâm sàng và lâm sàng.
Hay trong việc sản xuất vaccine thế hệ mới, công nghệ này có thể mang kháng nguyên virus, vi khuẩn để kích hoạt miễn dịch, giống như vaccine protein tái tổ hợp nhưng đem lại hiệu quả cao hơn vì đi trực tiếp vào tế bào. Đối với mỹ phẩm, công nghệ này có thể được lập trình để mang yếu tố tăng trưởng, collagen, elastin tới tế bào da, thúc đẩy tái tạo da nhanh hơn exosome tự nhiên. Hay với công nghệ chẩn đoán (diagnostics), exosome tái tổ hợp có thể mang các protein báo hiệu hoặc “tag” phát quang để phát hiện bệnh chính xác hơn.
Hiện nay công nghệ exosome tái tổ hợp đang được nghiên cứu rộng khắp ở nhiều lĩnh vực, từ điều trị thần kinh, chỉnh sửa gene, tái tạo mô đến vaccine và các ứng dụng miễn dịch, mỹ phẩm. Công nghệ này cho phép nâng cao khả năng nhắm đích, tải chính xác các phân tử sinh học và tăng hiệu quả điều trị, giảm tác dụng phụ. Thêm vào đó, exosome được tạo ra từ chính tế bào của cơ thể hoặc được thiết kế đặc biệt có khả năng gây phản ứng miễn dịch rất thấp và được cơ thể dung nạp tốt khi sử dụng.
“Tại Việt Nam, công nghệ exosome – chứ không phải công nghệ exosome tái tổ hợp, mới được cấp phép dưới dạng mỹ phẩm, thực sự rất phí, bởi chỉ riêng công nghệ exosome thôi đã còn rất nhiều tiềm năng trong chẩn đoán và điều trị”, Dược sĩ Hoàng cho biết.
Cũng theo Dược sĩ Hoàng, với truyền thống đi trước, đón đầu, IMC đã, đang và sẽ tiếp tục phối hợp với các viện nghiên cứu để tiếp nhận chuyển giao và ứng dụng công nghệ exosome tái tổ hợp từ Nhật Bản để cho ra đời thêm nhiều sản phẩm thực phẩm chức năng, mỹ phẩm, nguyên liệu thực phẩm có chất lượng cao giúp phòng ngừa, hỗ trợ điều trị các bệnh mạn tính, giúp người tiêu dùng có thêm lựa chọn trong việc chăm sóc vẻ đẹp từ cả bên trong và bên ngoài.