Khoa học - Y dược

Khai thác và phát triển nguồn gen vi sinh vật tổng hợp prodigiosin có hoạt tính chống ung thư (23/07/2019)

Ở Việt Nam trong những năm gần đây, tỷ lệ bệnh ung thư gia tăng rất cao tại các thành phố lớn như Hà Nội, Huế, Tp. Hồ Chí Minh, Hải Phòng. Bệnh ung thư có xu hướng trẻ hóa rất nhanh chóng, trẻ em 4-5 tuổi đã bị bệnh ung thư là không hiếm gặp hiện nay. Vì vậy, việc nghiên cứu những loại thuốc có tác dụng chống ung thư, có giá thành phù hợp với điều kiện của đa số người bệnh ở Việt Nam là một việc làm rất quan trọng, cần thiết và cấp bách.

Có nhiều đề tài nghiên cứu sản xuất và sử dụng các loại chế phẩm từ thực vật trong việc hỗ trợ điều trị ung thư ở Việt Nam, nhưng chưa có đề tài nào nghiên cứu sản xuất, tinh chế và sử dụng prodigiosin từ vi sinh vật trong việc hỗ trợ điều trị ung thư ở Việt Nam, mặc dù hợp chất này đã và đang được nghiên cứu trên nhiều dòng tế bào ung thư khác nhau trên thế giới. 

Hiện nay, ở Việt Nam chưa có công bố nào về nghiên cứu và ứng dụng prodigiosin từ vi sinh vật để thử nghiệm diệt tế bào ung thư. Đây là một hướng mới ở Việt Nam nhằm khai thác được nguồn gene quý kết hợp với trình độ khoa học phát triển tiên tiến nhằm tiến tới việc chủ động sản xuất hoạt chất này từ nguồn vi sinh vật tại Việt Nam, tạo ra nguồn thuốc quý cho y học nước nhà. Hướng nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất prodigiosin từ vi sinh vật dùng làm nguyên liệu thuốc ức chế sự nhân lên và phát triển của tế bào ung thư của đề tài là vấn đề mới ở Việt Nam. 

Xuất phát từ nhu cầu cấp thiết trên, Nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ sinh học do TS. Nguyễn Sỹ Lê Thanh làm chủ nhiệm, đã thực hiện đề tài: “Khai thác và phát triển nguồn gen vi sinh vật tổng hợp prodigiosin có hoạt tính chống ung thư” trong thời gian từ năm 2014 đến 2017.

Một số kết quả nổi bật của nghiên cứu:

1. Chọn lọc và xây dựng được tiêu chuẩn chủng giống cho 02 chủng Serratia marcescens và 01 chủng Vibrio sp. có khả năng sinh tổng hợp Prodigisoin cao từ 72 chủng vi sinh vật khác nhau. Hàm lượng Prodgiosin ở chủng Serratia marcescens QBN VTCC 910026 cao nhất đạt 645 mg/L trong khi đó hàm lượng Prodigiosin ở chủng Serratia marcescens M10 VTCC 910027 và Vibrio sp. DV2 B3800 đạt lần lượt là 485 mg/L và 167 mg/L.

2. Đăng kí được 03 trình tự gene mã hóa đoạn gene 16s RNA của 02 chủng Serratia marcescens và 01 chủng Vibrio sp. trên ngân hàng GenBank với các mã số lần lượt là: KX674054, KX674053 và KX674055 tương ứng với trình tự gene 16s RNA của chủng Serratia marcescens QBN VTCC 910026, Serratia marcescens M10 VTCC 910027 và Vibrio sp DV2 VCCM B3800.

3. Xây dựng được quy trình công nghệ lên men sinh tổng hợp và chiết xuất điều chế Prodigiosin ổn định, đảm bảo các thông số kĩ thuật phù hợp với các điều kiện ở Việt Nam. Quy trình công nghệ đạt quy mô 5g/mẻ, hàm lượng prodgiosin là 570 mg/L và hiệu suất thu hồi đạt 10%.

4. Tìm được hệ dung môi thích hợp để tinh sạch prodigosin là n-Hexan: Toluene (1:1, v/v) kết hợp với hệ Toluene: Ethyl acetate (9:1, v/v). Sản xuất và tinh sạch được Prodigiosin từ chủng Serratia marcescens QBN VTCC 910026. Chế phẩm Prodigiosin đạt tiêu chuẩn Sigma được kiểm nghiệm tại Viện kiểm nghiệm thuốc trung ương và Tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng đảm bảo các tiêu chí như: chế phẩm có màu đỏ, cặn còn lại sau khi nung dưới 0,1 %, kim loại nặng không quá 0,002 %, độ tinh khiết HPLC lớn hơn 98%.

5. Prodigiosin tinh sạch thu được từ quy trình có khả năng ức chế mạnh trên dòng tế bào ung thư vú người MCF-7, ung thư phổi LU-1, ung thư vòm họng KB ở in vitro với giá trị IC50 lần lượt đạt 2,4 μg/ml (7,5 μM) 1,5 μg/ml (4,6 μM) và 3,19 μg/ml (9,5 μM). Đối với dòng tế bào ung thư thanh quản Hep2 và tế bào ung phổi H460 lần lượt là 8,7 μg/ml (27 μM) và 7,7 μg/ml (23 μM).

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 14596/2017) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.

Nguồn: N.P.D (NASATI)/www.vista.gov.vn

Cập nhật: 05/7/2019