Trong tự nhiên, ô đầu (còn gọi là phụ tử) và phi yến từ lâu nổi tiếng là hai loài hoa kịch độc, chỉ một lượng nhỏ chất độc từ chúng cũng đủ khiến tim ngừng đập trong vài giờ. Nhưng giới khoa học vừa phát hiện điều bất ngờ: chính công thức tạo ra chất độc chết người ấy có thể trở thành chìa khóa giúp bào chế những loại thuốc con người chưa thể tổng hợp suốt gần hai thế kỷ.

Giải mã dây chuyền sinh hóa ẩn trong hoa độc

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Bang Michigan phối hợp cùng Viện Hàn lâm Khoa học Séc rà soát hàng nghìn gene ở nhiều loài ô đầu và phi yến, tìm ra những gene hoạt động đúng thời điểm, đúng vị trí trong quá trình cây tạo độc tố, rồi cấy các gene tiềm năng vào cây thuốc lá, biến loài cây quen thuộc này thành một nhà máy sinh học thu nhỏ. Kết quả, họ xác định được sáu loại enzyme phối hợp như một dây chuyền lắp ráp, tạo ra hợp chất atisinium, đại diện cho nhóm alkaloid diterpenoid vốn nổi tiếng khó tổng hợp trong phòng thí nghiệm.

Từ độc dược đến hy vọng thuốc mới

Nhóm alkaloid này có khả năng giảm đau, chống sốt rét, ức chế tế bào ung thư và xua đuổi côn trùng gây hại, nhưng suốt gần 200 năm qua, hợp chất tiêu biểu cùng họ là aconitine vẫn chưa thể tổng hợp nhân tạo thành công. Bản thiết kế gene vừa được phát hiện mở đường cho giới nghiên cứu tái tạo con đường sinh học đó trong tế bào chủ, từ đó sản xuất dược chất ở quy mô lớn và ổn định hơn so với chiết xuất trực tiếp từ tự nhiên. Đây được xem là bước tiến đáng chú ý cho lĩnh vực y học, mở ra khả năng bào chế thuốc giảm đau và thuốc ung thư thế hệ mới, đồng thời giảm áp lực khai thác cây thuốc quý hiếm ngoài tự nhiên.