Trong nhiều thế kỷ, Thái Lan đã nổi tiếng vì có các loại vải lụa cao cấp, với hàng tơ lụa xuất khẩu khắp thế giới. Tuy nhiên, mới đây các nhà nghiên cứu y sinh tại Đại học Chulalongkorn, Bangkok, đã tìm ra một ứng dụng mới cho tơ tằm: làm vật liệu đưa thuốc vào cơ thể.
Tiềm năng từ fibroin
Thuốc có thể được đưa vào cơ thể người dưới nhiều hình thức khác nhau, từ các viên nhộng, viên nén, cho tới các miếng dán, thuốc bôi và tiêm. Trong đó thuốc viên nhộng khá phổ biến, nhưng người ta chưa từng dùng tơ lụa hoặc cụ thể hơn là thành phần trong tơ lụa, để làm ra phần vỏ nhộng. Nhưng điều này đang thay đổi.
Theo Juthamas Ratanavaraporn, Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Y sinh Đại học Chulalongkorn, fibroin tơ tằm – một loại protein tự nhiên giúp lụa có độ bền đáng kinh ngạc – có thể dùng để tạo ra vỏ thuốc nhộng, với đặc tính bền và ổn định hơn gelatin hay chitosan. Sau khi vào cơ thể, vỏ thuốc làm từ fibroin sẽ từ từ hòa tan và qua đó giải phóng thuốc một cách hiệu quả, tránh các nguy cơ bị quá liều thuốc hay gây tác dụng phụ nặng nền.
Juthamas, người có hơn 17 năm nghiên cứu về tơ tằm, đã thành lập công ty khởi nghiệp EngineLife vào năm 2021 cùng với hai giáo sư khác. Công ty hiện đang thương mại hóa nghiên cứu này và đã ra mắt sản phẩm đầu tiên – một miếng dán trị mất ngủ làm từ fibroin. Sản phẩm được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA) Thái Lan phê duyệt vào đầu năm nay.
Lợi thế của fibroin
Fibroin tơ lụa đã được các nhà khoa học nghiên cứu suốt hơn một thập kỷ qua. Yajun Shuai, nhà nghiên cứu tại Đại học Chiết Giang (Trung Quốc), cho biết fibroin có khả năng tương thích sinh học cao, bền vững và tiết kiệm chi phí hơn nhiều vật liệu tự nhiên hay tổng hợp khác. “Nó giống như một vận động viên marathon – bền bỉ và hỗ trợ giải phóng thuốc trong thời gian dài,” ông nhận xét.
Fibroin tơ tằm được nghiên cứu cho nhiều ứng dụng, từ tái tạo mô xương đến ghép giác mạc. Tuy nhiên, rất ít sản phẩm đạt đến giai đoạn thương mại hóa.
Một bài đánh giá khoa học thực hiện vào năm 2022 cho thấy chỉ 3% trong 697 nghiên cứu về fibroin đạt được bước thử nghiệm lâm sàng, và số lượng được đưa ra thị trường còn ít hơn.
Thách thức về sản xuất và tiêu chuẩn hóa
Một trở ngại lớn hiện nay là tính nhất quán trong sản xuất tơ tằm. Các yếu tố như khí hậu, thức ăn của tằm đều ảnh hưởng đến chất lượng fibroin. Điều này không ảnh hưởng nhiều trong ngành thời trang, nhưng lại là vấn đề quan trọng trong y học, nơi yêu cầu sự tinh khiết và độ ổn định cao của các nguyên liệu.
Để giải quyết vấn đề này, EngineLife đã áp dụng những tiêu chuẩn nghiêm ngặt, bao gồm kiểm soát môi trường nuôi tằm và cải tiến quy trình sản xuất. Công ty hiện có khả năng sản xuất khoảng 25-30 kg kén tằm mỗi năm, tương đương một triệu liều fibroin đạt chuẩn y tế. Vấn đề là nhà máy chiết xuất mới chỉ đạt công suất tối đa 30.000 liều dung dịch fibroin tơ lụa đạt chuẩn y học. Vì thế, công ty còn phải giải quyết nhiều vấn đề khác trước khi có thể mở rộng quy mô sản xuất.
EngineLife hiện đang tập trung vào hai sản phẩm chính: miếng dán qua da và hydrogel tiêm từ fibroin tơ tằm. Miếng dán trị mất ngủ đã được công ty bán ra thị trường, trong khi sản phẩm hydrogel đang được nghiên cứu để giảm số lần tiêm cho bệnh nhân bị thoái hóa khớp.
“Với nhiều tình trạng sức khỏe khác nhau, chúng ta cần giải pháp giải phóng thuốc lâu dài và bền vững,” Juthamas chia sẻ.
Bà kỳ vọng fibroin tơ tằm sẽ được ứng dụng rộng rãi, không chỉ hỗ trợ bệnh nhân mà còn mang lại nguồn thu nhập bổ sung cho nông dân làm tơ tằm ở Thái Lan.
“Tơ tằm vốn có giá trị cao trong thời trang, nhưng khi được ứng dụng trong y học, giá trị của nó có thể tăng gấp mười lần,” bà nói./.
