Tiêm vaccin lâu nay vẫn được coi là biện pháp phòng bệnh hiệu quả để bảo vệ con người trước nhiều loại dịch bệnh nguy hiểm. Giờ đây vaccin không chỉ được điều chế trong các phòng thí nghiệm của các nhà dược học mà cả trên những… cánh đồng do các nhà sinh vật học và di truyền học canh tác.
Vacxin “khoai tây” phòng viêm gan B
Ý tưởng về loại vaccin “khoai tây” phòng viêm gan B đã xuất hiện từ hơn chục năm nay khi các kỹ sư sinh học của hãng Mogen International thành công với công trình tạo anbumin trong khoai tây.
Chỉ cần ăn vài khoanh khoai tây đã qua biến đổi gen, con người có thể miễn dịch với căn bệnh viêm gan B mà không cần phải tiêm vaccin. Các nhà khoa học thuộc Viện Ung thư Roswell Park, New York (Hoa Kỳ) đã thử nghiệm vaccin “khoai tây” trên 42 tình nguyện viên. Tất cả đều ngẫu nhiên ăn những miếng khoai tây sống bình thường hoặc đã qua biến đổi gen. Kết quả là kháng thể chống virut viêm gan B xuất hiện ở 60% số người ăn 3 miếng khoai tây đặc biệt và khoảng 50% số người ăn 2 miếng.
Hiện nay, trên cánh đồng của một số trung tâm nghiên cứu đã xuất hiện những liều vaccin “khoai tây” đầu tiên mà không cần điều kiện nuôi dưỡng gì đặc biệt. Chúng phát triển trong môi trường giống như mọi cây khoai tây khác: đất, nước và ánh sáng tự nhiên. Chỉ có điều, những cây khoai tây này đều đã được biến đổi gen. Người ta “đính” vào chúng một loại protein đơn của virut gây viêm gan B. Khi vào cơ thể, protein này sẽ kích hoạt hệ miễn dịch, giúp nó nhận dạng và chống lại virut gây bệnh.
Có nhiều thí nghiệm tương tự về vaccin “khoai tây” cũng đã được công bố: TS. Charles Amtzen, nhà sinh vật học phân tử thuộc Trường đại học tổng hợp Houston đã đưa ra những bức ảnh về một loại chuột miễn dịch đối với bệnh tả. Ông không hề tiêm vào cơ thể chúng vaccin tả truyền thống mà chỉ nuôi chúng bằng một loại khoai tây đặc biệt. Hay các nhà khoa học Mỹ ở Trường đại học tổng hợp A and M tại Teksas, đứng đầu là giáo sư Hugh Mason cũng cho biết, với loại khoai tây của họ, cơ thể chuột còn sản xuất ra kháng thể chống lại bệnh tiêu chảy.
Vaccin “lúa” ngừa bệnh sốt mùa hè
Cuối năm 2005, các nhà khoa học Nhật Bản thông báo họ đã tạo ra được một loại lúa biến đổi gen chứa vaccin phòng bệnh sốt mùa hè – một bệnh dị ứng do phấn hoa hoặc bụi. Các cuộc thử nghiệm trên chuột cho thấy loại vaccin dưới dạng lúa này đã ngăn được phản ứng miễn dịch gây dị ứng
Theo TS. Fumio Takaiwa, một thành viên của nhóm nghiên cứu, loại vaccin này được tạo ra bằng cách bổ sung vật liệu di truyền từ những mẩu protein vào bộ gen lúa. Những mẩu protein này có liên quan tới dị ứng và được tìm thấy trong phấn hoa của cây thông liễu Nhật Bản – nguyên nhân chủ yếu gây bệnh sốt mùa hè tại nước này. Sau đó họ cho một nhóm chuột ăn lúa hằng ngày trong khoảng vài tuần rồi cho chúng phơi nhiễm với phấn hoa của cây thông liễu. Kết quả là chúng tạo ra ít histamin hơn – một tác nhân gây các triệu chứng sốt mùa hè – và ít hắt hơi hơn so với nhóm chuột đối chứng.
Hiện nay, nhóm nghiên cứu này đang cấy một cánh đồng lúa tương tự dành cho người và sẽ thử nghiệm độ an toàn trong vài năm tới.
Vaccin “rau bina” ngăn ngừa bệnh than
Đó là kết quả nghiên cứu được công bố tại Hội nghị của Hiệp hội nghiên cứu bảo đảm sinh học – sinh học phân tử Mỹ tháng 12/2005. TS. Alexander Karasev – trưởng nhóm nghiên cứu và các cộng sự đã dùng kỹ thuật gen để đưa một virut gây bệnh khảm thuốc lá vào cây rau bina (một loại rau cải), chỉ dẫn cho rau bina sản xuất ra các đoạn kháng nguyên bảo vệ của vi khuẩn Bacillus anthracis là một trong 3 thành phần chính của độc tố bệnh than. Rau bina khi có những kháng nguyên bảo vệ này có thể được sử dụng như là một loại vaccin phòng chống bệnh than. Đặc biệt, loại vaccin này sẽ có ít tác dụng phụ hơn và giá thành lại rất rẻ.
Vaccin “cây thuốc lá” phòng bệnh sốt rét
Trên cánh đồng thí nghiệm của hãng Biosource Technologie ở California, các nhà sinh học đã trồng rất nhiều cây thuốc lá. Nhìn bằng mắt thường chúng không khác gì những cây thuốc lá cùng họ. Có điều, chúng không những không “có hại cho sức khỏe” mà còn có thể tạo ra các kháng nguyên giúp con người chiến thắng sốt rét – loại dịch bệnh mà đến nay khoa học vẫn phải bó tay trong nỗ lực tiêm phòng. Cha đẻ của loại vaccin “thuốc lá” này là nhà sinh vật học Tom Turfen. Thật khó tin, song ông cho biết, cứ 1ha cây thuốc lá có thể cho 250kg vaccin mỗi tháng.
Giáo sư Henry Daniell – nhà sinh học phân tử của Trường đại học Florida, Mỹ cũng đang nghiên cứu cách sản xuất vaccin “cây thuốc lá” để phòng các bệnh tiểu đường týp 1, bệnh viêm gan C, bệnh tả.
Nhưng lá cây thuốc lá không dễ ăn đối với mọi người nên các chuyên gia của hãng Agracetes Wisconsin đã tiến hành công nghệ tạo kháng thể chống các dịch bệnh trên cây đậu tương. Thêm một loại vaccin mới mang tên “vaccin đậu tương” được canh tác trên cánh đồng. Cà chua, ngô, chuối cũng là những ứng cử viên sáng giá có thể được chọn để biến đổi gen làm vaccin.
Những ưu điểm
Các nhà sinh vật học Mỹ đã chứng minh được rằng việc ăn trực tiếp những loại rau quả đặc biệt trên có thể giúp cơ thể người nâng cao khả năng miễn dịch giống như tiêm vaccin vào máu. Và mọi dấu hiệu đều cho thấy rằng, chậm nhất là vài ba năm nữa, chúng ta sẽ không mua vaccin tại các hiệu tân dược mà tại các cửa hàng rau quả của các nhà sinh vật học.
Từ những kết quả đã thu được, nhiều nhà khoa học khẳng định, chuyển gen cây trồng là cách làm hiệu quả và rẻ tiền để sản xuất vaccin và thuốc hàng loạt. Các loại vaccin truyền thống được tạo ra từ những tế bào động vật hoặc vi khuẩn, do vậy cần chiết xuất và tinh lọc. Vaccin thực vật giúp loại bỏ những tiến trình đó. Chúng cũng không đe dọa khả năng nhiễm bệnh ngoài ý muốn như trong chu trình tiêm vaccin truyền thống. Thực vật trái với động vật, không lưu giữ nguồn lây bệnh có thể nguy hiểm đối với con người.
Điều thần kỳ của loại vaccin ăn được còn tiềm ẩn ở chỗ: các nhà di truyền học không chỉ làm cho chúng tạo ra kháng thể thích hợp mà “đội quân” kháng thể này còn được “đóng gói” hệt như những viên thuốc tân dược truyền thống – yếu tố bảo đảm đưa đội quân kháng nguyên đông đảo nhất thâm nhập vào các mạch máu. Lớp vỏ “đóng gói” này sẽ giữ cho kháng nguyên không bị phân hủy bởi enzym tiêu hóa.
