Một nhóm nghiên cứu tại Trường Khoa học Sự sống thuộc Đại học Sư phạm Hoa Đông, Thượng Hải, Trung Quốc, vừa công bố một phương pháp tiềm năng mới trong điều trị bệnh tiểu đường. Nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Nature ngày 12/8, tập trung vào một loại probiotic sống có khả năng “cảm nhận” sự thay đổi của glucose và tự động phản ứng với tín hiệu này.
Điểm đáng chú ý của công nghệ nằm ở việc các nhà khoa học không chỉ sử dụng probiotic để hỗ trợ hệ vi sinh đường ruột, mà còn thiết kế lại chúng bằng công nghệ sinh học tổng hợp để thực hiện một chức năng điều trị cụ thể.
Biến probiotic thành “thiết bị sinh học” trong đường ruột
Theo nhóm nghiên cứu, hệ thống có tên GIFT được phát triển từ một loại nấm men probiotic có lịch sử sử dụng lâu dài. Sau khi được đưa vào cơ thể bằng đường uống, GIFT có thể tạm thời cư trú trong đường ruột.
Tại đây, các tế bào được thiết kế để nhận biết những thay đổi về nồng độ glucose. Khi phát hiện tín hiệu phù hợp, chúng có thể giải phóng GLP-1, một hormone đóng vai trò quan trọng trong quá trình điều hòa đường huyết và chuyển hóa.
Nhóm nghiên cứu tại Trường Khoa học Sự sống, Đại học Sư phạm Hoa Đông phát triển phương pháp mới trong điều trị bệnh tiểu đường (Ảnh: chinadaily.com.cn)
Điểm khác biệt của GIFT nằm ở cơ chế hoạt động theo cơ chế“cảm nhận - phản ứng”. Thay vì giải phóng hoạt chất liên tục với một mức cố định, hệ thống được thiết kế để phản ứng dựa trên tín hiệu glucose trong môi trường đường ruột.
Nói một cách đơn giản, probiotic này được kỳ vọng hoạt động giống một “bộ cảm biến sinh học” thu nhỏ: nhận biết thay đổi của đường huyết, sau đó kích hoạt quá trình giải phóng hormone tương ứng.
Cách tiếp cận này có thể tạo ra một vòng phản hồi khép kín ở cấp độ sinh lý, hướng tới việc đưa hoạt chất vào cơ thể khi cần thay vì cung cấp theo một liều cố định.
Điểm khác với cách điều trị truyền thống
Trong điều trị bệnh tiểu đường, kiểm soát đường huyết thường đòi hỏi người bệnh phải sử dụng thuốc hoặc insulin theo hướng dẫn, đồng thời thường xuyên theo dõi chỉ số đường huyết.
Nhóm nghiên cứu cho rằng công nghệ GIFT có thể mở ra một cách tiếp cận khác, trong đó hệ thống sinh học đảm nhận một phần nhiệm vụ cảm nhận và phản ứng với những thay đổi chuyển hóa.
Giáo sư Ye Haifeng, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết GIFT kết hợp khả năng cảm nhận glucose với việc tiết GLP-1 theo nhu cầu. Theo ông, đây là một bước tiến đáng chú ý trong lĩnh vực probiotic sống được thiết kế nhằm thực hiện chức năng điều trị.
Một ưu điểm khác được nhóm nghiên cứu đề cập là GIFT có thể được đưa vào cơ thể qua đường uống. So với các liệu pháp sử dụng tế bào động vật có vú được cấy ghép, phương pháp này có thể tránh một số vấn đề phức tạp liên quan đến thủ thuật cấy ghép và phản ứng miễn dịch.
Bên cạnh đó, những vi khuẩn được thiết kế để liên tục sản xuất GLP-1 có thể gặp hạn chế khi lượng hormone được giải phóng không phụ thuộc vào nhu cầu thực tế của cơ thể. GIFT được phát triển nhằm giải quyết vấn đề này thông qua cơ chế phản hồi với glucose.
Tiềm năng lớn nhưng chưa thể áp dụng ngay
Bệnh tiểu đường đang trở thành một trong những vấn đề sức khỏe đáng quan tâm trên toàn cầu. Theo số liệu được nhóm nghiên cứu dẫn từ Liên đoàn Đái tháo đường Quốc tế (IDF), thế giới hiện có hơn 530 triệu người trưởng thành mắc bệnh tiểu đường. Con số này được dự báo có thể vượt 850 triệu vào năm 2050.
Riêng tại Trung Quốc, số người mắc bệnh tiểu đường được ước tính khoảng 120 triệu.
Với số lượng bệnh nhân ngày càng tăng, việc phát triển những phương pháp điều trị có khả năng kiểm soát đường huyết chính xác và thuận tiện hơn đang trở thành một hướng nghiên cứu được quan tâm.
Tuy nhiên, dù kết quả nghiên cứu được công bố trên Nature, GIFT vẫn đang ở giai đoạn nghiên cứu và chưa thể xem là phương pháp điều trị phổ biến cho bệnh nhân tiểu đường.
Để đưa công nghệ này vào thực tế, các nhà khoa học cần tiếp tục đánh giá nhiều yếu tố, trong đó có hiệu quả kiểm soát đường huyết, độ ổn định của probiotic trong cơ thể, khả năng kiểm soát lượng GLP-1 được giải phóng cũng như tính an toàn khi sử dụng trong thời gian dài.
Dù còn chặng đường phía trước, nghiên cứu của các nhà khoa học Trung Quốc đang cho thấy một hướng đi mới trong y học: thay vì chỉ đưa thuốc vào cơ thể theo liều lượng cố định, các nhà nghiên cứu đang tìm cách biến những vi sinh vật sống thành những “thiết bị điều trị” có khả năng cảm nhận thay đổi bên trong cơ thể và tự động phản ứng.
Nếu chứng minh được tính an toàn và hiệu quả qua các nghiên cứu tiếp theo, công nghệ này có thể mở ra nền tảng cho những liệu pháp điều trị chuyển hóa thế hệ mới, trong đó việc cung cấp thuốc được điều chỉnh linh hoạt theo nhu cầu thực tế của cơ thể.
Nguồn: chinadaily, ann
Phương Anh
