Tế bào động vật có chung một số đặc tính với tế bào thực vật, nhưng một đặc điểm chính mà tế bào động vật thiếu là thành tế bào cứng. Mặc dù điều này cung cấp cấu trúc thực vật, nhưng nó cũng là thứ mà các nhà khoa học tìm kiếm ngày càng tăng để sử dụng trong các vật liệu mới, công nghệ cellulose và hiện tại là phân phối insulin.

Nhóm nghiên cứu do Henry Daniell, Trường Đại học Pennsylvania, dẫn đầu đã tạo ra một loại insulin có nguồn gốc từ thực vật đầy hứa hẹn, chứa ba peptide xuất hiện tự nhiên trong insulin, loại có thể hấp thụ qua đường miệng.

Cũng quan trọng như vật liệu di truyền, thành tế bào thực vật là chìa khóa mang lại hiệu quả của thuốc. Độ bền của chúng bảo vệ insulin khỏi axit và enzym của đường tiêu hóa trên, cho đến khi thuốc tiếp cận được các vi khuẩn đường ruột hoạt động để giải phóng insulin. Từ đây, insulin di chuyển qua trục ruột-gan để đến vị trí đích.

Trong thử nghiệm trên chuột, insulin từ thực vật có thể điều chỉnh lượng đường trong máu trong vòng 15 phút, tương đương với insulin được tiết ra tự nhiên. Những con chuột được điều trị bằng tiêm insulin truyền thống sẽ bị tình trạng hạ đường huyết dẫn đến bệnh hạ đường huyết.

Daniell nói: “Nguy cơ hạ đường huyết là một trong những bất lợi lớn nhất đối với hệ thống phân phối hiện nay và thậm chí có thể gây hôn mê. Insulin của chúng tôi, được cung cấp bằng đường uống, có cả ba loại protein và được chuyển thẳng đến gan. Nó hoạt động giống như insulin tự nhiên, giúp giảm thiểu nguy cơ hạ đường huyết”.

Các loại thuốc hiện nay chẳng hạn như bút tiêm insulin có nguy cơ gây hạ đường huyết cho bệnh nhân, trong khi việc cung cấp thuốc chính xác bằng máy bơm insulin cực kỳ đắt tiền. Hệ thống máy móc hiện có giá khoảng 6.500 đô la Mỹ và có tuổi thọ từ 3 đến 4 năm.

Đối với chính bản thân thuốc, một quá trình kỹ thuật di truyền phức tạp về cơ bản giống như một “khẩu súng gen” được sử dụng để bắn các gen insulin của người xuyên qua thành tế bào thực vật. Những gen này được tích hợp vào bộ gen của thực vật và qua nhiều thế hệ sẽ được nhân giống có chọn lọc từ những hạt giống giữ nguyên bản vẽ thiết kế, để tất cả các cây trồng có khả năng sử dụng insulin của chúng. Nghiên cứu cho thấy rằng mặc dù phần này của bộ gen đã thay đổi, nhưng không có tác dụng phụ nào được thấy ở thực vật cũng như động vật trong thử nghiệm. Với các gen còn nguyên vẹn, rau diếp có thể được làm đông khô, nghiền và cung cấp qua đường uống.

Nhóm nghiên cứu nhận thấy một lợi thế to lớn khác trong cách tiếp cận insulin này.

Mặc dù kết quả nghiên cứu trên chuột rất hứa hẹn, nhưng vẫn cần thêm một thời gian nữa trước khi phương pháp này có thể mang lại lợi ích cho nhiều người với ước tính 537 triệu người trưởng thành mắc bệnh tiểu đường. Các nhà nghiên cứu cũng đã chuyển sang một thử nghiệm lớn hơn, đầu tiên là với những con chó mắc bệnh tiểu đường, sau đó là con người.

Daniell cho biết: “Rất nhiều con chó mắc bệnh tiểu đường và những người chủ phải ở nhà để tiêm insulin ba lần một ngày cho chúng. Trước đây, chúng tôi đã thực hiện các nghiên cứu về chó ở những con chó mắc bệnh máu khó đông hoặc bệnh tim, và chúng tôi biết cách trộn bột thực vật vào thức ăn của chúng và thêm một số hương vị thịt xông khói mà nó yêu thích”.

Nghiên cứu năm 2015 cho điều trị bệnh máu khó đông bằng rau diếp biến đổi gen cũng cho thấy tiềm năng của các liệu pháp thực vật hiệu quả, rẻ tiền và dễ tiếp cận đối với nhiều tình trạng bệnh.

Ông nói thêm: “Với hệ thống phân phối này, chúng tôi thay đổi toàn bộ mô hình, không chỉ đối với insulin. Chúng tôi đang làm cho insulin có giá phải chăng hơn đồng thời cải thiện đáng kể hiệu quả của nó. Bệnh nhân có thể nhận được một loại thuốc cao cấp với chi phí thấp hơn”.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Biomaterials.

P.T.T (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/plant-based-insulin-lettuce-oral/, 16/9/2023