Vaccine thực phẩm

Vaccine thực phẩm-Loại vaccine thế hệ mớiNguyễn Hoàng Lộc Viện Tài nguyên, Môi trường và Công nghệ sinh học, Đại học Huế1. Mở đầuThành công thật sự ngoạn mục của công nghệ gen thực vật bậc cao là tái sinh được cây chuyển gen (transgenic plant) đầu tiên vào đầu thập niên 1980. Đến nay, cây trồng biến đổi gen (genetically modified plant) đã và đang đóng góp rất nhiều trong việc đáp ứng nhu cầu lương thực và thực phẩm cho con người. Công nghệ gen hiện đang được sử dụng như một phương pháp sinh học hiện đại...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vaccine thực phẩm Vaccine thực phẩm-Loại vaccine thế hệ mới Nguyễn Hoàng Lộc Viện Tài nguyên, Môi trường và Công nghệ sinh học, Đại học Huế1. Mở đầu Thành công thật sự ngoạn mục của công nghệ gen thực vật bậc cao là tái sinh đượccây chuyển gen (transgenic plant) đầu tiên vào đầu thập niên 1980. Đến nay, cây trồng biếnđổi gen (genetically modified plant) đã và đang đóng góp rất nhiều trong việc đáp ứng nhucầu lương thực và thực phẩm cho con người. Công nghệ gen hiện đang được sử dụng nhưmột phương pháp sinh học hiện đại để nghiên cứu cải thiện di truyền các giống cây trồngvà vật nuôi. Một trong những hướng nghiên cứu gần đây của công nghệ gen là chuyển gen ngoạilai (foreign gene) vào thực vật với mục đích tạo ra kháng nguyên (antigent) để sản xuất cácvaccine thực phẩm (edible vaccine) phòng bệnh cho người và động vật. Vaccine thực phẩmhay vaccine dựa trên cơ sở thực vật (plant-based vaccine) là một mô hình lý tưởng cho cácnước nghèo do có thể khắc phục các khó khăn của vaccine nhược độc được sản xuất theophương pháp truyền thống (có khả năng quay trở lại dạng độc hoặc hoạt lực của nó giảmkhá nhanh trong cơ thể người và vật nuôi) hoặc vaccine DNA tái tổ hợp (giá thành cao,điều kiện bảo quản và vận chuyển nghiêm ngặt, cần có kỹ thuật viên tiêm chủng). Nguyênlý cơ bản của mô hình vaccine thực phẩm là chuyển một loại gen đặc biệt vào tế bào thựcvật. Loại gen này hoạt động trong cơ thể cây trồng, sẽ biến thành nơi sinh ra protein khángnguyên. Khi những kháng nguyên này đi vào cơ thể người thông qua ăn uống (dưới dạngtươi sống không nấu chín, nếu không sẽ làm mất hoạt tính kháng nguyên) thì hệ thốngmiễn dịch của người sẽ tự động sinh ra kháng thể để chống lại kháng nguyên. Như vậy làđã thay việc tiêm chủng vaccine bằng việc ăn những hoa quả hoặc rau xanh có khángnguyên. Vaccine thực phẩm có nhiều ưu điểm như: giá thành rẻ, ổn định, dễ sản xuất trênquy mô lớn, dễ quản lý, không cần tinh sạch, bảo quản lâu và dễ vận chuyển… Một trong những nghiên cứu đã được công bố gần đây trong lĩnh vực kể trên đó làgây miễn dịch trong cơ thể người bằng vaccine thực phẩm để điều trị bệnh viêm gan B.Loại cây trồng được sử dụng để chuyển gen viêm gan B là khoai tây (Solanum tuberosum).Người ta hy vọng khi ăn loại khoai tây này, chất kháng nguyên sẽ gây ra một phản ứngmiễn dịch nhẹ trong cơ thể người. Từ đó, cơ thể người sẽ tạo ra chất miễn dịch cá thể đốivới căn bệnh lây nhiễm viêm gan B. 42 nhân viên chăm sóc sức khỏe ở độ tuổi 25-58 đãtham gia vào cuộc nghiên cứu. Trong đó, 33 người được chỉ định ăn khoai tây chuyển genmà không có tá dược, một chất làm tăng khả năng phản ứng miễn dịch. Chuẩn độ khángnguyên kháng virus viêm gan B trong huyết thanh được đo trong một số lần nhất định mỗingày. Kết quả cho thấy đối với những người ăn khoai tây không chuyển gen các chuẩn độkhông tăng, trong khi đó 19 trong số 33 người ăn khoai tây chuyển gen thì chuẩn độ tăng57,6%, trong khi vaccine hiện có trên thị trường có tác dụng tới 90% đối tượng, kể cả khicó chứa tá dược (TLTK).2. Công nghệ sinh học và chuyển gen thực vật Công nghệ gen là chìa khóa vàng để phát triển các lĩnh vực công nghệ sinh học.Những thành tựu về cây trồng biến đổi gen trên thế giới không chỉ giới hạn trong lĩnh vựcnông nghiệp, tạo ra những mùa màng bội thu, giải quyết nạn đói toàn cầu mà còn có thểsản xuất ra các loại biệt dược chữa được các bệnh hiểm nghèo cho con người. Ứng dụngcông nghệ sinh học để sản xuất những dược phẩm tổng hợp trong thực vật đã phát triểnmạnh vào những năm 1990, chẳng hạn: các thành phần của máu như huyết cầu tố, albumin, 2các kháng thể, hormone, các yếu tố đông máu được sản xuất từ cây thuốc lá biến đổi gen(Goldstein và Thoman 2004). Nhiều công trình đã công bố về chuyển gen vào cây trồng đểtạo vaccine thực phẩm như: vaccine phòng bệnh viêm gan B (Thanavala và cs 1995), vàvaccine phòng bệnh tả được sản xuất từ cây khoai tây (Arakawa và cs 1997). Kang và cs(2003), Kim và cs (2004) đã sử dụng Agrobacterium tumefaciens để chuyển gen CTB(cholera toxin B subuint) vào cây thuốc lá (Nicotiana tabacum) và gen HIV-1 gp120 V3vào khoai tây. Daniell và cs (2001a) đã chuyển gen CTB vào cây thuốc lá bằng phươngpháp dội bom (bombardment). Hiện nay, chuyển gen đã được thực hiện ở trên 120 loài thực vật thuộc khoảng 35 họbao gồm các cây trồng nông nghiệp, rau quả, cây cảnh, cây dược liệu, cây ăn trái và cây cỏbằng các phương pháp chuyển gen trực tiếp hay gián tiếp. Chuyển gen trực tiếp là cácphương pháp chuyển gen nhờ các tác nhân vật lý và hóa học, DNA được biến nạp vàotrong protoplast, tế bào, mô hoặc cơ quan nhờ các phương pháp như vi tiêm(microinjection), xung điện (electroporation), súng bắn gen (gene gun), silicon carbide,siêu âm (ultrasonic)... Tuy nhiên, phương pháp thông dụng hơn cả là chuyển gen gián tiếpnhờ vi khuẩn Agrobacterium ...