Ứng dụng công nghệ để tăng giá trị dược liệu

Để các kết quả nghiên cứu được ứng dụng rộng rãi, có nhiều sản phẩm từ dược liệu phục vụ cuộc sống, cần tháo gỡ các khó khăn, vướng mắc từ cơ sở nghiên cứu và doanh nghiệp.

Bắt kịp hướng nghiên cứu của thế giới

Là viện nghiên cứu đầu ngành về dược liệu, thời gian qua, Viện Dược liệu (Bộ Y tế) đã đẩy mạnh ứng dụng công nghệ sinh học trong đánh giá tài nguyên dược liệu, chọn tạo giống và nghiên cứu về tác dụng dược lý, độ an toàn của dược liệu đối với sức khỏe con người.

Theo đó, Viện đã thành lập các đơn vị chuyên về công nghệ sinh học, đầu tư các trang thiết bị cơ bản phục vụ cho nghiên cứu và thu hút nhân lực chuyên môn trong lĩnh vực này. Một trong những thành tựu nổi bật là đã triển khai kỹ thuật DNA barcode để xác định tính đúng của dược liệu, từ đó phát hiện các mẫu dược liệu giả mạo.

DNA barcode là các trình tự nucleotid ngắn, ổn định trong hệ gien lục lạp của thực vật, được sử dụng hỗ trợ trong công tác giám định loài thực vật ở nhiều nước trên thế giới. Nhờ kỹ thuật này, dược liệu đã qua sơ chế, bị phân mảnh, vẫn được nhận biết thông qua các trình tự DNA đặc trưng trong tế bào cây. Quy trình này là kết quả nghiên cứu cơ bản về điều tra, thu thập, nhận dạng loài, phân tích đa dạng di truyền cũng như đánh giá, phát hiện các trình tự DNA barcode cho từng loài.

Chia sẻ về ý nghĩa kết quả khoa học này, PGS,TS Phạm Thanh Huyền, Giám đốc Trung tâm Tài nguyên dược liệu (Viện Dược liệu) cho biết, công cụ này sẽ bảo vệ người tiêu dùng trước dược liệu giả mạo, trả lại giá trị thật của dược liệu và làm rõ thông tin khoa học của dược liệu phục vụ cho nghiên cứu, phát triển.

Cũng nhờ đó, năm 2022, Viện Dược liệu được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là đơn vị có đủ năng lực tham gia thẩm định tính đúng của các loại động vật, thực vật hoang dã nguy cấp trong các vụ buôn bán quốc tế. Các nhà khoa học của Viện Dược liệu sẽ cần nghiên cứu khoảng 100 loài dược liệu có giá trị kinh tế để đồng bộ nhận diện về hình thái và DNA, tạo thành kho dẫn liệu cho khoa học và khai thác phục vụ cuộc sống.

Trong công tác nghiên cứu phát triển thuốc, cùng với phương pháp hóa học tách chiết hoạt chất, gần đây, công nghệ sinh học được ứng dụng để làm giàu hoạt chất trong quá trình tách chiết một số dược liệu quý, hiếm, nhờ đó tăng giá trị của dược liệu và giảm giá thành sản phẩm.

Với lợi thế có nhiều loài dược liệu để nghiên cứu, các nhà khoa học của Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã phân lập được nhiều chủng nấm cộng sinh với dược liệu, và đã sử dụng chủng nấm để tăng hoạt chất của dược liệu như: Làm giàu hoạt chất taxol có tác dụng hỗ trợ điều trị ung thư từ cây thông đỏ; hoạt chất huperzine A từ cây thạch tùng răng cưa hỗ trợ điều trị bệnh alzheimer, hoạt chất vinblastine từ cây dừa cạn hỗ trợ điều trị ung thư… Bên cạnh đó, công nghệ bào chế dạng nano được nghiên cứu, ứng dụng ngày càng nhiều để khắc phục những nhược điểm của dược liệu.

Thạc sĩ Bá Thị Châm (Viện Hóa học) – người có nhiều nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học trong dược liệu cho rằng, không có hoạt chất tổng hợp nhân tạo nào có thể hoàn hảo bằng tự nhiên, nhưng nhược điểm là nhiều nhóm hoạt chất từ dược liệu không tan hoặc kém tan trong nước, khó hấp thu vào máu để phát huy tác dụng. Các hợp chất kém tan, khi vào cơ thể muốn hấp thu tốt được cơ thể chuyển thành dạng nhũ tương (là một dạng nano).

Nhiều nghiên cứu trên thế giới cũng đã áp dụng dạng bào chế nano cho các chất sạch chiết xuất từ thảo dược như cucurmin, quercetin, artemisinin… và các dịch chiết thảo dược. Ở dạng bào chế này đã chứng minh được tác dụng của chúng tốt hơn nhiều so với dạng bào chế thông thường. Do đó, Thạc sĩ Bá Thị Châm đã ứng dụng phương pháp này bào chế nhiều nhóm hoạt chất chiết xuất từ thảo dược đưa về dạng nhỏ đến kích cỡ nano mét để làm tăng tác dụng của thảo dược.

Với ưu thế cập nhật hướng nghiên cứu mới của các nước phát triển về công nghệ sinh học nhóm nghiên cứu của PGS, TS Phạm Thị Nguyệt Hằng, Trưởng khoa Dược lý-Sinh hóa (Viện Dược liệu) được đánh giá là nhóm mạnh về nghiên cứu dược liệu tác dụng lên hệ thần kinh trung ương, hỗ trợ điều trị các bệnh alzheimer, suy giảm trí nhớ, tự kỷ, parkinson,… với các mô hình nuôi cấy tế bào, đánh giá tác dụng của dược liệu trên tế bào động vật thực nghiệm. PGS,TS Phạm Thị Nguyệt Hằng cho biết, hầu như năm nào chị cũng hợp tác, làm việc trực tiếp với các giáo sư ở nước ngoài, đào tạo cán bộ và triển khai các kỹ thuật đã học được.

Năm 2022, chị sang Mỹ học kỹ thuật tách, nuôi cấy tế bào biểu mô khứu giác và thử dược liệu đáp ứng tế bào để phát triển sản phẩm điều trị tế bào biểu mô khứu giác bị tổn thương do Covid-19 gây ra. Theo PGS,TS Phạm Thị Nguyệt Hằng, đây là mô hình khó, nhưng nhóm nghiên cứu của chị đã vận hành được khá tốt, đã đánh giá một số dược liệu và bước đầu cho kết quả khả quan. Nhóm cũng đang tập trung đánh giá một số dược liệu có tiềm năng trong hỗ trợ điều trị bệnh alzheimer, tự kỷ.

Trước tình trạng nguồn dược liệu tự nhiên cạn kiệt do khai thác quá mức, một số loài có nguy cơ tuyệt chủng, việc ứng dụng công nghệ sinh học để bảo tồn nguồn gien, chọn tạo giống dược liệu quý đã được một số cơ sở nghiên cứu triển khai. TS Nguyễn Thúy Hường (Viện Công nghệ sinh học) cho biết, đơn vị đã thực hiện nhiều đề tài ứng dụng công nghệ sinh học đối với các loài dược liệu quý như: trà hoa vàng, thạch hộc tía, ba kích, dâm dây, lan kim tuyến, sâm Ngọc Linh…

Kết quả là đã ứng dụng công nghệ sinh học trong phân tích đặc điểm hình thái, đặc điểm giải phẫu để chọn lọc giống tốt, xây dựng quy trình nhân giống in vitro, kết hợp với doanh nghiệp trồng thương phẩm, tạo nguyên liệu cho nghiên cứu, bào chế các sản phẩm thực phẩm chức năng. Các nhà khoa học tại Trung tâm Nghiên cứu nguồn gien và giống dược liệu quốc gia (Viện Dược liệu) cũng đang triển khai nghiên cứu chọn tạo giống bằng ứng dụng công nghệ đột biến bằng hóa chất, tia cực tím.

Cần chính sách thúc đẩy

Có thể nói, Nghị quyết số 36-NQ/TW ngày 30/1/2023 của Bộ Chính trị về phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học phục vụ phát triển bền vững đất nước trong tình hình mới đã tạo động lực cho sự phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong nghiên cứu, phát triển dược liệu. Nghị quyết nêu một trong các nhiệm vụ, giải pháp là đẩy mạnh ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực y tế, sản xuất nguyên liệu và các loại thuốc sinh học, thực phẩm chức năng có nguồn gốc từ thảo dược; đồng thời, có chính sách vượt trội, phù hợp để phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học, sản xuất các sản phẩm công nghệ sinh học có giá trị cao trong lĩnh vực y dược…

Theo nhiều nhà khoa học, mặc dù hướng nghiên cứu theo kịp thế giới, chất lượng nghiên cứu rất tốt nhưng việc ứng dụng để phát triển thành sản phẩm chăm sóc sức khỏe còn nhiều hạn chế. Đó là do thiếu cơ chế phân chia quyền lợi cho các nhà khoa học khi nghiên cứu chung hay thiếu sự phối hợp giữa nghiên cứu, bào chế và doanh nghiệp đưa sản phẩm ra thị trường.

Một nhà khoa học tâm sự, chị đã tâm huyết nghiên cứu một đối tượng dược liệu trong nhiều năm, công bố đến 5 bài báo trên tạp chí quốc tế uy tín, đã sản xuất ra thực phẩm chức năng nhưng sản phẩm không thể đứng vững trên thị trường do nhà khoa học không có kinh nghiệm kinh doanh. Nếu chuyển giao cho doanh nghiệp thì không kiểm soát được việc doanh nghiệp tuân thủ công thức đã chuyển giao.

Nghiên cứu các loài dược liệu mới, phân lập các hoạt chất mới là nhiệm vụ, mục tiêu của các nhà khoa học, nhưng khi đăng ký thuốc, thực phẩm chức năng từ dược liệu thì yêu cầu nguyên liệu phải có tên trong dược điển, trong khi dược điển chưa cập nhật loài mới khiến việc đăng ký sản phẩm gặp khó khăn. Bên cạnh đó, các nhà khoa học cho rằng, thúc đẩy ứng dụng công nghệ sinh học cần đi đôi với tuyên truyền, nâng cao nhận thức của người dân về sử dụng dược liệu dưới các dạng bào chế mới, có thể thông qua các hội thảo đầu ngành của các nhà thực vật học, dược học, bào chế và bác sĩ.

Về việc hỗ trợ, phát triển các doanh nghiệp ứng dụng công nghệ sinh học hết sức cần thiết, Thứ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ Bùi Thế Duy cho biết có rất nhiều doanh nghiệp đã triển khai chế biến sản phẩm dược liệu nhưng hàm lượng công nghệ “vừa phải”, cho nên sản phẩm còn ở mức thô, chưa tận dụng hết những hợp chất quý trong dược liệu. Vì vậy, cần kết nối nhà khoa học với các doanh nghiệp để giải quyết những khó khăn trong việc áp dụng công nghệ.

Ở góc độ doanh nghiệp ứng dụng công nghệ sinh học phát triển dược liệu, ông Phan Văn Hiệu, Chủ tịch HĐQT Công ty cổ phần Dược mỹ phẩm CVI cho biết, đơn vị vừa mới thành lập Viện Nghiên cứu sâm, dược liệu Việt Nam để nghiên cứu các công nghệ sinh học cốt lõi, như: Chọn tạo giống, nuôi cấy mô cây sâm Việt Nam ở quy mô công nghiệp; công nghệ trồng sâm mềm, sâm thủy canh, nuôi tạo rễ sâm sinh khối; công nghệ chế biến sâm Việt Nam thành bạch sâm, hồng sâm, hắc sâm, sâm lên men…

Để doanh nghiệp có thêm nguồn lực, và động lực đầu tư cho khoa học và công nghệ, ông Hiệu cho rằng, Nhà nước cần hoàn thiện thể chế mô hình viện nghiên cứu tư nhân, có sự thừa nhận, đánh giá về mặt khoa học các nghiên cứu ứng dụng phát triển sản phẩm của viện nghiên cứu tư nhân. Bên cạnh đó, cần nghiên cứu cơ chế để doanh nghiệp có thể sử dụng trí tuệ, chất xám của các nhà khoa học đang làm việc trong các cơ quan nhà nước bằng cơ chế khoán chi, hợp tác, làm thêm; cơ chế cho doanh nghiệp thuê khoán, sử dụng có trả phí những trang thiết bị, phòng nghiên cứu của Nhà nước; cơ chế viện nghiên cứu tư nhân có thể đấu thầu các đề tài, dự án sử dụng một phần ngân sách nhà nước cho việc nghiên cứu và phát triển…