Y-Dược - Đại học Duy Tân
Xạ khuẩn (Actinobacteria) là một ngành vi khuẩn có khả năng tổng hợp rất nhiều hợp chất có hoạt tính kháng sinh, kháng ung thư, kháng khối u và các tác nhân ức chế miễn dịch. Các loài xạ khuẩn sống trên cạn đã được bắt đầu nghiên cứu từ những năm 1950 và cho tới thời điểm hiện tại, trong số 22.500 hợp chất có hoạt tính sinh học có nguồn gốc vi sinh vật thì có tới 45% từ xạ khuẩn. Ngoài ra, 70% các loại chất kháng sinh hiện nay có được là nhờ các loài thuộc chi Streptomyces (chi lớn nhất và quan trọng nhất của ngành Xạ khuẩn) tổng hợp ra [1].
Trong thời gian gần đây, xạ khuẩn biển (Hình 1) là nhóm vi khuẩn đang được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu vì chúng có cấu trúc đa dạng và chứa nhiều hoạt chất có hoạt tính sinh học độc đáo như hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng ung thư, kháng khối u, gây độc tế bào, kháng viêm, kháng ký sinh trùng, kháng virus, các chất chống oxy hóa,…Các hợp chất phân lập từ xạ khuẩn biển có cấu trúc hóa học khác biệt, là cơ sở cho việc tổng hợp các loại thuốc mới để chống lại các tác nhân kháng thuốc, vốn đang phát triển với tốc độ rất nhanh hiện nay.
Hình 1. Xạ khuẩn biển (Nguồn: internet)
Để có thể tạo ra được các loại dược phẩm mới từ xạ khuẩn biển, các nhà nghiên cứu phải tiến hành các bước phân lập, định danh sau đó tìm ra môi trường nuôi cấy phù hợp để thu sinh khối phục vụ cho việc tách chiết, tinh sạch các hợp chất tiềm năng. Bước tiếp theo là xác định cấu trúc hóa học của chúng đồng thời tiến hành các thí nghiệm xác định hoạt tính in vitro, thử nghiệm lâm sàng, xin cấp phép trước khi sản xuất hàng loạt (Hình 2).
Hình 2. Biểu đồ diễn tả quy trình kỹ thuật chính để phân lập, nuôi cấy, tách chiết và xác định các hoạt chất có hoạt tính sinh học từ xạ khuẩn biển để phát triển các loại dược phẩm mới [2].
Do sự đa dạng lớn cũng như các phương pháp phân lập thông qua nuôi cấy chưa được cải tiến nên rất nhiều loài xạ khuẩn biển mới, quý hiếm vẫn chưa thể nuôi cấy được mà chỉ được phát hiện, ghi nhận thông qua các kỹ thuật sinh học phân tử, đặc biệt là kỹ thuật Metagenomic (nghiên cứu tập hợp bộ gene của tất cả sinh vật trong mẫu môi trường thông qua phương pháp giải trình tự và sau đó là phân tích hệ gene bằng các công cụ tin sinh học). Sự kết hợp giữa phương pháp nghiên cứu truyền thống với các công cụ phân tích sinh học phân tử hiện đại đã tạo ra được cơ sở dữ liệu đồ sộ bao gồm thành phần loài, mối quan hệ di truyền, đặc điểm hệ gene, hệ phiên mã, hệ protein từ đó tìm ra được các con đường trao đổi chất, cải biến con đường trao đổi chất của chúng nhằm mục đích thu được lượng lớn các hợp chất có giá trị.
Trong thời gian gần đây, các cán bộ nghiên cứu thuộc Trung tâm CNSH Dược, Trường Đại học Duy Tân đã bắt đầu triển khai một số hướng nghiên cứu nhằm phân lập, định danh, nuôi cấy các loài xạ khuẩn biển thu thập được từ khu vực biển miền Trung và sau đó tiến hành tách chiết, tinh sạch và xác định hoạt tính các hợp chất tiềm năng. Một số kết quả bước đầu về phương pháp phân lập, định danh bằng chỉ thị phân tử đã được TS. Nguyễn Thành Trung báo cáo tại Hội thảo quốc tế lần thứ tư về “Quản lý tổng hợp vùng ven biển và Công nghệ sinh học biển” tại Bali, Indonesia tháng 09/2023 (Hình 3).
Hình 3. TS. Nguyễn Thành Trung báo cáo tại Hội thảo tại Indonesia
Tài liệu tham khảo
Tác giả: TS. Nguyễn Thành Trung
Người duyệt bài: PGS. TS. Nguyễn Huy Thuần
Người đăng bài: TS. Nguyễn Thành Trung