Các nhà khoa học Việt tìm ra enzyme có thể tạo chất chống ung thư

Một nhóm nghiên cứu do hai tiến sĩ người Việt dẫn dắt tại Canada vừa công bố phát hiện quan trọng về các loại enzyme. Những enzyme này đóng vai trò quyết định trong việc tạo ra mitraphylline, một hợp chất tự nhiên có khả năng chống lại các khối u và kháng viêm hiệu quả.

Giải mã cơ chế hoạt động của enzyme xoắn phân tử đặc biệt

Trong tự nhiên, hợp chất mitraphylline có cấu trúc hóa học rất phức tạp với những vòng xoắn đặc trưng. Trước đây, các nhà khoa học chưa thể hiểu rõ làm thế nào mà thực vật có thể tự tạo ra cấu trúc này.

Năm 2023, Tiến sĩ Đặng Thu Thủy cùng các cộng sự đã xác định được loại enzyme đầu tiên tham gia vào quá trình này. Enzyme này có khả năng bẻ cong và xoắn một phân tử bình thường thành hình dạng của spirooxindole.

Đây là bước ngoặt quan trọng vì nó giải thích được mắt xích đầu tiên trong chuỗi phản ứng sinh hóa của cây. Hình dạng xoắn này chính là yếu tố tạo nên dược tính mạnh mẽ cho các loại thuốc điều trị sau này.

Tiếp nối nghiên cứu đó, Tiến sĩ Nguyễn Tuấn Anh đã tìm ra thêm hai loại enzyme khác hoạt động cùng lúc. Sự phối hợp giữa các enzyme này giúp hoàn thiện cấu trúc 3D của phân tử một cách chính xác tuyệt đối.

Một enzyme sẽ chịu trách nhiệm định hướng không gian cho phân tử để nó không bị lệch khỏi cấu trúc chuẩn. Enzyme còn lại thực hiện công đoạn cuối cùng là thắt chặt vòng xoắn để tạo ra thành phẩm mitraphylline.

Quá trình này diễn ra trong tế bào thực vật giống như một dây chuyền sản xuất tự động và khép kín. Việc hiểu rõ từng bước giúp các nhà khoa học có thể can thiệp hoặc tái tạo lại quy trình này trong tương lai.

Tiềm năng sản xuất dược liệu quý từ công nghệ hóa học xanh

Mitraphylline thường được tìm thấy trong các loài cây nhiệt đới như cây vuốt mèo hoặc cây kratom. Tuy nhiên, hàm lượng của hợp chất này trong tự nhiên thường rất thấp, gây khó khăn cho việc khai thác.

Việc thu thập một lượng lớn cây rừng để chiết xuất dược liệu không phải là phương án bền vững cho môi trường. Hơn nữa, chi phí để tổng hợp hoàn toàn hợp chất này trong phòng thí nghiệm bằng hóa chất cũng rất đắt đỏ.

Phát hiện về các enzyme mới mở ra một hướng đi mới bằng cách sử dụng công nghệ sinh học. Thay vì dùng hóa chất độc hại, các nhà nghiên cứu có thể dùng enzyme để nuôi cấy và tạo ra dược chất.

Phương pháp này được gọi là hóa học xanh vì nó diễn ra trong môi trường nước và ít tạo ra chất thải. Sử dụng enzyme giúp kiểm soát độ tinh khiết của sản phẩm tốt hơn nhiều so với các phương pháp cũ.

Bên cạnh đó, việc làm chủ các công cụ phân tử này cho phép các nhà khoa học tạo ra nhiều biến thể khác. Những hợp chất mới có thể sẽ có khả năng trị liệu đa dạng hơn hoặc giảm thiểu các tác dụng phụ cho bệnh nhân.

Đây là một bước tiến lớn trong việc sản xuất các loại thuốc đặc trị một cách chủ động và tiết kiệm hơn. Các đơn vị dược phẩm có thể ứng dụng kết quả này để phát triển các dòng thực phẩm chức năng hỗ trợ điều trị.

Sự hợp tác quốc tế mang lại giá trị cho nền khoa học thế giới

Dự án nghiên cứu này là sự kết hợp giữa Đại học British Columbia tại Canada và Đại học Florida tại Mỹ. Nó cho thấy tầm quan trọng của việc kết nối các nguồn lực trí tuệ để giải quyết những bài toán lớn.

Nhiều tổ chức khoa học uy tín đã cung cấp tài chính và trang thiết bị hiện đại để hỗ trợ nhóm nghiên cứu. Môi trường làm việc cởi mở đã giúp các sinh viên và giảng viên trao đổi kiến thức một cách hiệu quả nhất.

Sự thành công của hai tiến sĩ người Việt cũng khẳng định năng lực của trí tuệ Việt trên bản đồ khoa học toàn cầu. Họ không chỉ tìm ra kiến thức mới mà còn đào tạo được một đội ngũ nghiên cứu trẻ đầy tiềm năng.

Những phát hiện này đã được công bố trên các tạp chí khoa học chuyên ngành và nhận được đánh giá cao. Nó tạo tiền đề cho những nghiên cứu sâu hơn về các loài thực vật quý hiếm khác tại các vùng nhiệt đới.

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu dự kiến sẽ thử nghiệm việc sản xuất quy mô lớn dựa trên các enzyme này. Mục tiêu cuối cùng là đưa các hợp chất chống ung thư đến gần hơn với những người đang cần điều trị.

Thực vật vẫn luôn chứa đựng những bí ẩn về hóa học mà con người chưa khám phá hết được. Mỗi loại enzyme được tìm thấy là thêm một chìa khóa để chúng ta khai thác kho tàng dược liệu quý báu của thiên nhiên.

Kết luận

Việc tìm ra các enzyme tạo ra mitraphylline là một bước tiến quan trọng trong ngành sinh học phân tử. Khám phá này không chỉ giúp chúng ta hiểu về cơ chế tự nhiên mà còn mở ra cơ hội sản xuất các loại thuốc chống ung thư bằng phương pháp an toàn và bền vững hơn.