Phân tích tiềm năng phát triển Molecular farming(Các trang trại trồng cây chuyển gen) phục vụ sản xuất dược phẩm.docx

Chủ đề 11: Phân tích tiềm năng phát triển Molecular farming(Các trang trại
trồng cây chuyển gen) phục vụ sản xuất dược phẩm? Việc phát triển này có
mang lại những tác động tiêu cực đến môi trườngvà sức khỏe con người hay
không?
GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Phương Thảo
SV Thực hiện: Nhóm 11
Họ và tên
MSV
1.Trần Huy Bình
550323
2.Vũ Kim Cúc
550324
3.Lê Thị Dung
550325
4.Nguyễn Kim Dung
550326












MỞ ĐẦU
Việc ứng dụng công nghệ sinh học hiện đai trong thời gian qua đã đạt được những thành tựu to
lớn và có nhiều ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn, đặc biệt là đã tạo ra những sinh vật biến đổi

gen mong muốn có giá trị cao
Ví dụ:

Bông chuyển gen có ghép gen trừ sâu BT
Sản phẩm biến đổi gen đang mang lại giá trị kinh tế rất cao, trong đó sản phẩm y dược chiếm 75
% còn sản phẩm nông nghiệp chiếm 3%
Bảng kết quả thống kê của một số loại cây chuyển gen có tác dụng trong dược phẩm:

Cây chuyển gen
Tạo hợp chất dược phẩm
Tác dụng
Cây ngô
Tổng hợp alpha-L-induronidse
Điều trị căn bệnh gây nguy hiểm đến tim não
Cây piriwinkle
Sản sinh nhiều hợp chất dược
phẩm như những alkaloid
vinblastine
Sử dụng để sử lí ung thư như trường hợp bệnh Non- Hodgkin’s
Cây thuốc lá
Tổng hợp kháng thể
immunoglobulin, kháng thể
chống lại streptococcus mutans
, kháng thể chống lại
Có tất cả các đặc tính của kháng thể đơn dòng sản sinh từ hybridoma
Trong 42 mẫu thí nghiệm các nhà khoa học
nhận thấy việc ghép gen trừ sâu ngay trên
cây trồng hoàn toàn có lợi về mặt môi trường
vì tránh được dùng thuốc hoá học để phun
trên diện rộng. Các sinh vật có lợi trong đất

như giun hoặc côn trùng có ích như kiến
vàng, bọ ngựa, ong – những loại côn trùng có
ích - trong vùng trồng cây GM ghép gen trừ
sâu xanh BT phát triển tốt hơn hẳn so với
những cánh đồng phun thuốc trừ sâu hóa
học.
doxorubicin Biosimilar
trastuzumab
Cây cải dầu
Hợp chất enkephalin
Chất giảm đau


Với nhiều giá trị mang lại, sự đầu tư mở rộng quy mô nghiên cứu và khai thác sản phẩm ngày
càng mở rộng.Chính vì vậy trang trại cây trồng chuyển gen được quan tâm rất lớn.

NỘI DUNG
1.Khái niệm
Trang trại cây trồng chuyển gen (Molecular Farming/ Plant molecular farming – PMF) là sử
dụng những cây biến đổi gen để sản xuất sản phẩm dược phẩm hoặc hóa chất công nghiệp
Các sản phẩm của pharming là các protein tái tổ hợp hoặc các sản phẩm chuyển hóa của chúng.
Protein tái tổ hơp được sử dụng phổ biến nhất là sản xuất được sản xuất bằng cách sử dụng vi
khuẩn hoặc nấm men trong một bioreactor ( lò phản ứng sinh học)
Cơ chế:Một phân tử AND mang thong tin di truyên cho một chất dược phẩm được chuyển vào
hệ gen của cây trồng. Các cây mang gen này hoạt động như ột lò phản ứng sinh học sản xuất với
số lượng lớn dược phẩm. Thông qua công nghiệp chế biến, các chất có hoạt tính dược học được
chiết xuất và đưa vào sản phẩm.

.

Cơ chế của cây chuyển gen phục vụ sản xuất dược phẩm

Một số đường hướng phát triển:
 Tạo vaccine ăn được
Vaccine ăn được từ thực vật là vaccine tiểu phần protein làm kháng nguyên mong muốn.
Vaccine ăn là vaccine tác động vào thể dịch, kích thích cả hệ thống miễn dịch thể dịch và miễn
dịch tế bào
Tiêm chủng là một trong những trang bị tối cần thiết để một đứa trẻ lớn lên an toàn và khoẻ
mạnh, tuy nhiên bất kỳ một đứa trẻ nào, (và ngay những trẻ đã lớn) đều rất “ngại” chỉ cần nghĩ
đến việc tiêm thuốc. Vì đường tiêm thường gây đau cho người sử dụng, cộng thêm số lượng virút
gây bệnh nguy hiểm ngày càng nhiều kéo theo số lượng mũi tiêm cũng tăng lên và mỗi lần tiêm
vào mỗi chỗ khác nhau của cơ thể . Chưa kể đến việc bảo quản, vận chuyển với điều kiện
nghiêm ngặt đối với các vaccine. Giải quyết hết tất cả những vấn đề này các nhà khoa học của
chúng ta đã tạo ra một cái gọi là “Vaccine ăn”

Ở nước ta Vaccin ăn có lẻ là một cụm từ khá mới mẻ nhưng đối với các nước phát triển trên thế
giới thì nó không có gì xa lạ lắm, bởi từ những năm đầu thập niên 90 người ta đã tạo thành công
những “cây Vaccine ăn” đầu tiên
Tuy nhiên cho đến nay việc Nghiên cứu và phát triển vaccine ăn vẫn còn đang là một phương
hướng nghiên cứu rất mới của công nghệ sinh học, đặc biệt là ở những nước đang phát triển và
những nước nghèo, nơi mà vấn đề miễn dịch thường là mối quan tâm lớn.
Nghiên cứu và phát triển vaccine ăn cần sự kết hợp đồng thời giữa lĩnh vực miễn dịch học và
thực vật học. Do vậy việc nghiên cứu, phát triển và thử nghiệm vaccine ăn thông qua cây trồng
chuyển gen vẫn còn nhiều hạn chế, tuy nhiên cũng đã thu được những nhiều thành tựu to lớn.
 Tạo cây chuyển gen có chứa hợp chất dược phẩm (enzym,protein, )sử dụng để sản
xuất
dược phẩm
Hiện nay, trong y học đã có khoảng 50 loại dược phẩm là sản phẩm biến đổi gen.
Ví dụ: Sản xuất kháng nguyên HIV từ cây chuyển gen
 Kháng thể cho ứng dụng chẩn đoán phòng ngừa, và điều trị (chẳng hạn như ngăn ngừa
sâu răng, giảm thải ghép thận, và giúp đỡ trong việc điều trị ung thư)
2.Ưu, nhược điểm
2.1.Ưu điểm
Ưu điểm của cây chuyển gen phục vụ sản xuất dược phẩm
1. Cho phép sản xuất với số lượng lớn: Với vắcxin thực vật, có thể tạo ra lượng thuốc đầu
tiên để kiểm nghiệm y tế trong vòng 8 đến 10 tuần
2. Chi phí thấp: quá trình sinh protein, các hoạt chất do cây trồng tự tổng hợp, xây dựng
các nhà kính hiệu quả hơn về mặt chi phí so với các cơ sở tiệt trùng, công nghệ sản xuất
đặt tiền và các bể thép không rỉ cần để cấy tế bào côn trùng hoặc động vật có vú được sử
dụng trong các vắcxin truyền thống.
3. Không mang mầm bệnh nguy hiểm đến sức khỏe con người: do loại bỏ các nguy cơ ô
nhiễm củasản phẩm cuối cùng với virus động vật và prion. Thực vật không mang mầm
bệnh nguy hiểm cho sức khỏe con người . Ngoài ra, về mức độ các protein dược lý hoạt
động, không có protein trong thực vật tương tự như protein của con người. Mặt khác, các
thực vật vẫn còn đầy đủ liên quan chặt chẽ với động vật và con người, chúng có thể xử lý

một cách chính xác protein động vật và con người.
4. Dễ bảo quản và vận chuyển: các loại thuốc hay vaccine bình thường điều kiện bảo quản
rất nghiêm ngặt (đòi hỏi phải được lưu giữ trong môi trường lạnh, điều kiện vô cùng khó
khăn ở những vùng xa xôi đối với các nước đang phát triển. Trong khi các nước này lại
có tỉ lệ bệnh tật rất cao).Do vậy khoa học gần đây đã coi cây trồng như một nguồn vacxin
phòng bệnh
5. Dễ quản lý: thu hái toàn bộ sản phẩm đưa vào chiết tách để sản xuất dược phẩm không
để phát tán ra bên ngoài, có thể đốt những phần không sử dụng…
6. Khả năng mở rộng quy mô lớn: có thể dễ dàng mở rộng quy mô sản xuất để thương
mại hóa trong vòng 2 đến 4 tháng.
7. Thân thiện với môi trường:cây chuyển gen phục vụ sản xuất dược phẩm cũng là một
loại thực vật vì vậy nó sẽ góp phẩn iảm bớt ô nhiễm đất đai và nước ngầm, đồng thời làm
sạch kim loại
8. Nguồn nguyên liệu dễ kiếm tìm: Các sản phẩm tiềm năng của cây trồng chuyển gen bao
gồm máu mỏng, giám sát, hemoglobin, insulin, hormon tăng trưởng, điều trị ung thư và các
biện pháp tránh thai. Sản phẩm đã có trong các đường ống bao gồm nhà máy sản xuất vắc-
xin viêm gan B, bệnh tả, bệnh dại, HIV, sốt rét và cúm. Một công ty đang phát triển ngô biến
đổi gen (ngô) để sản xuất lipase, một loại enzyme tiêu hóa được sử dụng để điều trị các bệnh
nhân bị xơ nang. Viêm khớp và các bệnh tự miễn dịch khác cũng là mục tiêu cho các nhà
máy sản xuất vắc-xin ( Sala et al, 2003 ). Các nhà nghiên cứu đã tập trung vào ngô, chuối, cà
chua, cà rốt và rau diếp là cơ chế có thể uống giao đối với vắc xin như vậy bởi vì những thực
phẩm này có thể được ăn sống, do đó tránh các protein biến tính thường xảy ra trong khi nấu
( Sala et al 2003 ). Sản xuất vắc-xin trong các nhà máy thực phẩm sẽ loại bỏ sự cần thiết phải
làm lạnh, làm hạn chế tính hữu dụng của vắc-xin nhất định ở nhiều nơi trên thế giới
( Walmsley và Arntzen 2000 )
So sánh với các hệ thống sản xuất dược phẩm khác :
Vi sinh vật: Nhu cầu dược phẩm toàn cầu là mức không hạn chế. Mở rộng hệ thống biểu hiện
có vi khuẩn , mặc dù khả thi đối với một số sản phẩm điều trị, nhưng không phải là một lựa chọn
thỏa đáng trên nhiều cơ sở.Nhiều protein quan tâm là quá phức tạp để được thực hiện bằng hệ vi
sinh vật hoặc bằng cách tổng hợp protein

Ðộng vật: Những protein được hiện đang được sản xuất trong nuôi cấy tế bào động vật , nhưng
các sản phẩm kết quả là thường tốn kém cho nhiều bệnh nhân. Đối với những lý do này, khoa
học đã khám phá các tùy chọn khác để sản xuất protein của giá trị điều trị.
Tổng hợp hóa học: sử dụng các chất hóa học tổng hợp sẽ không an toàn cho người điều chế và
quá trình này thải ra ngoài môi trường các loại hóa chất lam ô nhiễm môi trường, tổng hợp các
phân tử protein rất nhỏ, ít hơn 30 amino acid. Hầu như tất cả các protein của giá trị điều trị lớn
hơn này và yêu cầu các tế bào sống để sản xuất chúng
Đối với những lý do này, khoa học đã nghiên cứu các hệ thống biểu hiện khác để sản xuất
protein, các hoạt chất dược học đó là cây trồng chuyển gen phục vụ sản xuất dược phẩm.
Các loại cây trồng dược phẩm có thể trở thành vô cùng có lợi ở các nước đang phát triển. Tổ
chức Y tế Thế giới ước tính rằng gần 3 triệu người chết mỗi năm do bệnh vắc-xin phòng ngừa
được, chủ yếu là ở châu Phi. Bệnh như bệnh sởi và viêm gan dẫn đến tử vong ở các quốc gia nơi
mà người dân không thể đủ khả năng chi phí cao của vắc-xin, nhưng cây trồng chuyển gen phục
vụ sản xuất dược phẩm có thể giúp giải quyết vấn đề này.


Bảng so sánh các hệ thống biểu hiện
protein ở các hệ thống sông
Các hệ
thống
Nấm Vi khuẩn Thực vật
chuyển gen
Nuôi cấy tế
bào động
vật
Động vật
chuyển gen
Chi phí
duy trì
Không tốn

kém
Không tốn
kém
Không tốn
kém
Đắt Đắt
Điều kiện
lưu giữ
-2
o
C -2
o
C T
o
phòng Có N
2
Chưa có
thông tin
Kích cỡ
gene
chuyển
nạp
Chưa có
thông tin
Chưa có
thông tin
Không hạn
chế
Hạn chế Hạn chế
Chi phí

sản xuất
Trung bình Trung bình Thấp cao cao
14

2.2.Nhược điểm
Khó tinh sạch và chiết tách: Thực ra việc sản xuất protein trong thực vật dễ dàng nhưng tinh
sạch và chiết tách protein ở mô thực vật là vô cùng khó khăn, giá thành cao
= > Giải pháp : Một pp mới được Raskin và cộng sự năm 1999 đưa ra là: Những gen được gắn
với protein được gắn với promoter và đản bảo cho promoter chỉ được tổng hợp ở rễ .Tiếp theo
protein tạo thành có 1 hệ thống tín hiệu đảm bảo cho nó được vận chuyển vào một vị trí xác định
trong cell. Trong trường hợp đặc biệt protein được vận chuyển vào màng lưới nội chất,protein đi
vào lnc và có thể được thải ra ngoài và chỉ ở vùng rễ vì promoter chỉ đặc hiệu cho vùng này.
Người ta dùng muối để tách protein 1 cách dễ dàng với giá thành hợp lí
2.Thực phẩm vacxin có thể bị lẫn vào trong thực phẩm trong siêu thị hoặc cửa hàng thì hậu
quả sẽ khôn lường
=> Giải pháp: nghiên cứu trong lĩnh vực này hiện nay tập trung vào các loại cây trồng
phi lương thực mà vắc-xin sau đó tinh sạch và đóng gói như là một viên thuốc hoặc viên nang.
Sự phát triển của một loại vắcxin đường uống, đóng gói như là một viên thuốc hoặc viên nang.
Nó cho phép phân phối rộng hơn và lưu trữ dễ dàng hơn của sản phẩm Kết quả là, các nước đang
phát triển sẽ có khả năng phân phối vắc-xin rất cần thiết là không thực tế trong một hình thức
chất lỏng, trong đó yêu cầu làm lạnh hoặc phải được quản lý thông qua tiêm
3. Không phục vụ chuỗi thức ăn dù mất 1 diện tích đất canh tác lớn

2.3.Ví dụ về cây trồng chuyển gen phục vụ sản xuất dược phẩm
 Thuốc lá chuyển gen để tạo thuốc trị các bệnh tự miễn dịch và dễ bị viêm bao gồm luôn
cả bệnh tiểu đường.
Thuốc lá từ lâu đã được biết là không có lợi cho sức khỏe, nhưng hiện nay các nhà khoa học vừa
thành công trong một nghiên cứu thử nghiệm sử dụng cây thuốc lá chuyển gen để tạo thuốc trị
các bệnh tự miễn dịch và dễ bị viêm bao gồm luôn cả bệnh tiểu đường.
Một nhóm nghiên cứu lớn thuộc một vài tổ chức nghiên cứu Châu âu đã tham gia vào một phần

của dự án Pharma-Planta. Dẫn đầu nhóm nghiên cứu là giáo sư Mario Pezzotti của đại học
Verona, nhóm bắt đầu tạo cây thuốc lá chuyển gen có khả năng sản xuất ra interleukin có hoạt
tính sinh học (IL-10), một loại cytokine có khả năng chống viêm. Họ thử 2 loại IL-10 có nguồn
gốc khác nhau (một từ virus và 1 từ chuột) và cuối cùng là tái sinh cây chuyển gen để xem loại
nào hoạt động hiệu quả nhất.

Kết quả là cây thuốc lá chuyển gen có thể sản xuất tất cả các dạng của IL-10, tạo ra cytokine có
hoạt tính ở nồng độ đủ cao, điều này chứng tỏ là chúng ta có thể sử dụng lá thuốc lá mà không
cần phải thông qua các quá trình tách chiết hay tinh sạch dài hơi. Bước kế tiếp trong dự án là sẽ
tiến hành thử nghiệm tác dụng thuốc lá chuyển gen sản sinh IL-10 trên chuột: cho chuột bị nhiễm
bệnh tự miễn dịch ăn thuốc lá chuyển gen với mục đích là tìm hiểu xem hiệu quả tác động của
chúng ra làm sao.
Các tác giả rất hài lòng khi sử dụng thực vật để xem xét nếu liều lượng thuốc cần dùng mỗi lần ở
lượng thấp và dùng lặp đi lặp lại liệu có giúp ngăn ngừa bệnh tiểu đường mellitus loại 1 (T1DM)
(cùng sử dụng phối hợp với các tự kháng nguyên khác) hay không. Nhóm thu được một số lượng
lớn các tự kháng nguyên – đồng dạng 65kDa của enzyme glutamic acid decarboxylase
(GAD65)- đều là sản phẩm được do thuốc lá chuyển gen tạo ra.
Theo Pezzotti, “thực vật chuyển gen là hệ thống hấp dẫn để sản xuất các protein chữa bệnh bởi vì
chúng cho phép sản xuất số lượng lớn, giá rẻ và yêu cầu bảo quản thấp. Sự thật là chúng có thể
ăn được, chế biến thành thuốc nếu cần, do đó tránh các quá trình tinh sạch dài lê thê, đây là 1 ưu
điểm của nó khi so sánh với các thuốc tổng hợp truyền thống.
 Thuốc lá biến đổi gene giúp chống bệnh dại
Chi phí sản xuất các loại kháng sinh chữa bệnh dại tại các nước đang phát triển rất lớn nên đôi
khi ngay cả người giàu cũng không thể tiếp cận những biện pháp điều trị bệnh dại tiên tiến nhất.
Vì thế, giảm chi phí sản xuất kháng sinh chống bệnh dại để nhiều người có thể tiếp cận những
phương pháp điều trị tiên tiến là giải pháp tối ưu và lâu dài đối với các nước nghèo.

Những cây thuốc lá biến đổi gene có thể trở thành
vũ khí hiệu quả trong hoạt động điều trị bệnh dại.
Leonard Both, một chuyên gia về miễn dịch tế bào của Đại học London tại Anh, cùng các đồng

nghiệp đã gây đột biến gene của cây thuốc lá để chúng sản xuất một loại kháng sinh trong lá.
Loại kháng sinh này, được tạo nên bởi một số loại đường và protein, có khả năng ngăn chặn sự di
chuyển của virus dại tới hệ thần kinh của người. Thậm chí nó còn ngăn cản virus tiếp xúc với
những dây thần kinh xung quanh vết cắn của động vật nhiễm bệnh dại, Science Daily đưa tin.
"Nếu người nhiễm virus dại không được điều trị kịp thời, khả năng tử vong của họ là gần 100%.
Sản xuất kháng sinh rẻ tiền từ thực vật biến đổi gene là giải pháp tối ưu để ngăn chặn bệnh dại
trong những gia đình nghèo ở các nước đang phát triển", Both nói.
Bệnh dại, do virus dại gây nên, là bệnh truyền nhiễm virus cấp tính của hệ thần kinh trung ương
dẫn đến tử vong chắc chắn. Loài người đã ghi nhận sự tồn tại của bệnh dại từ 3.000 năm trước.
Ngày nay, hàng năm bệnh dại vẫn tiếp tục giết hàng nghìn người tại các nước đang phát triển và
có thể tấn công những khách du lịch quốc tế. Virus từ những con vật mắc bệnh dại (như chó)
truyền sang người khi động vật cắn người
 Phát triển thuốc chữa sốt rét từ cây thuốc lá
Cây thuốc lá có thể được biến đổi gen để sản sinh ra artemisin, một thành phần hoạt hóa điều trị
bệnh sốt rét.

Các nhà khoa học tại Đại học Hebrew, Israel đã phát triển cây thuốc lá biến đổi gen chứa hợp
chất tự nhiên có thể đánh bại sốt rét kháng thuốc.
Mặc dù thuốc lá được cho là nguyên nhân cướp đi sinh mạng của hàng triệu người trên thế giới
mỗi năm song giáo sư Alexander Vainstein và các đồng nghiệp đã phát hiện thấy cây thuốc lá có
thể được biến đổi gen để sản sinh ra artemisin, một thành phần hoạt hóa điều trị bệnh sốt rét.
Artemisin hợp chất tự nhiên được chiết xuất từ cây ngải tây và có thể đánh bại sốt rét kháng
thuốc song vì khối lượng của nó nhỏ nên giá thành cao khiến hàng triệu người không thể tiếp cận
được với phác đồ điều trị này.
Tuy nhiên, Vainstein và các đồng nghiệp đã ghép các enzym có thể sản sinh artemisin của cây
ngải tây vào cây thuốc lá giống mang mã di truyền của artemisin.
Các nhà khoa học hy vọng rằng can thiệp này sẽ giúp kiểm soát bệnh sốt rét và nhiều triệu người
trên khắp thế giới, đặc biệt là ở các nước đang phát triển sẽ được hưởng lợi.

 Vắcxin mới được chế tạo từ cây thuốc lá

Các nhà khoa học đã sử dụng một công nghệ sản xuất văcxin mới để phát triển một loại
vắcxin cho norovirut, nguyên nhân gây ra tiêu chảy và nôn mửa, lây nhiễm virut phổ biến
thứ hai tại Hoa Kỳ sau cúm. Đôi khi được gọi là “virut tàu biển”, vi khuẩn này có thể lây lan
nhanh như cháy rừng qua các tàu lớn, trường học, văn phòng và căn cứ quân sự.
Vắcxin mới này có nguồn gốc rất đặc biệt – nó được “sản xuất” trong một loại cây thuốc lá sử
dụng một virut thực vật được kích thích. Các nhà nghiên cứu đang đưa ra danh sách các loài thực
vật trong cuộc chiến norovirut, cúm lợn, cúm gà và các loại bệnh lây nhiễm khác. Công nghệ
sinh học thực vật này mở ra một hướng mới cho những phương pháp chế tạo vắcxin hiệu quả và
nhanh chóng, đặc biệt là trong những thời điểm quan trọng khi virut đọt biến thành những dòng
mới không thể dự đoán được, Tiến sĩ Charles Arntzen, người đã báo cáo về chủ đề này tại cuộc
họp quốc gia lần thứ 238 của Hiệp hội hóa học Hoa Kỳ (ACS).

Arntzen cho biết: “Bùng nổ cúm influenza H1N1 gần đây đã một lần nữa nhắc nhở chúng ta về
khả năng đột biến thành những dạng mới và nguy hiểm của những tác nhân gây bệnh. Sẽ cần đến
ít nhất 6 tháng trước khi một vắcxin cho dòng virut mới này được cho ra đời, và khoảng thời
gian cần để sản xuất một lượng vắcxin lớn thậm chí còn lâu hơn. Trong trường hợp như virut
influenza H1N1, bạn muốn hành động thật nhanh và giới thiệu một vắcxin thương mại trong
khoảng thời gian ngắn nhất có thể. Chúng tôi tin rằng chúng tôi có một lợi thế lớn trong việc sử
dụng virut thực vật được kích thích để đẩy nhanh việc sản xuất vắcxin trong vài tuần thay vì vài
tháng”.

Norovirut luôn luôn đột biến, khiến nó trở thành một mục tiêu luôn luôn thay đổi của các
nhà phát triển vắcxin, đây là một trở ngại lớn cho các công ty dược phẩm lớn, những nơi có thể
cân nhắc phát triển một loại vắcxin. Chi phí sản xuất sẽ rất cao khi chỉ một loại bệnh lại thường
xuyên cần đến những vắcxin mới, trong khi những vắcxin này phải được kiểm định độ an toàn và
công hiệu. Do đó, vắcxin không tồn tại cho một số loại bệnh lây truyền ở một số lượng người rất
lớn mỗi năm. Arntzen nhấn mạnh rằng công nghệ sinh học có thể tạo ra công nghệ sản xuất
vắcxin rẻ hơn và nhanh hơn, và hoàn toàn phù hợp trong cuộc chiến chống lại những virut như
norovirut và virut cúm.

Trong phòng thí nghiệm của mình, Charles
Arntzen đang giữ một cây thuốc lá được biến
đổi để tạo ra vắcxin chống lại những bệnh như
“virut tàu biển”, nguyên nhân dẫn đến tiêu
chảy và nôn mửa. (Ảnh: Charles Arntzen)

Vắc xin thực vật cũng đem lại lợi thế về chi phí. Xây dựng các nhà kính chắc chắn hiệu quả hơn
về mặt chi phí so với các cơ sở tiệt trùng, công nghệ sản xuất đặt tiền và các bể thép không rỉ cần
để cấy tế bào côn trùng hoặc động vật có vú được sử dụng trong các vắcxin truyền thống.

Để chống lại từng dòng norovirut mới và để giữ được khả năng kháng lại những dòng cũ,
Arntzen cho biết có thể được nâng cấp 12 đến 18 tháng một lần. Sau thí nghiệm thành công ở
chuột, nhóm nghiên cứu của ông đang phat triển hệ thống vận chuyển cho phần tử nano giống
virut. Arntzen hy vọng sẽ bắt đầu các thử nghiệm y tế vào cuối 2009 hoặc đầu 2010.

2.4.Mô hình trang trại cây trồng chuyển gen
Ví dụ:Gạo dược phẩm.
-Tại Ventria đã nhận được giấy phép liên bang để phát triển khoảng 100 hecta lúa
dược phẩm tại California ( năm 1997)
-Tuy nhiên,kế hoạch của công ty năm 2004: thử nghiệm120 mẫu gạo dược phẩm
-Gạo Ventria đã được biến đổi gen để sản xuất lactoferrin và lysozyme, các hợp chất được sử
dụng để điều trị tiêu chảy nặng ở trẻ sơ sinh




3.Tác động
3.1 Tác động tích cực

Sức khỏe:
• Sử dụngPMF để sản xuất vắc-xin và các loại thuốc kháccó thể dùng đường uống, chứ
không phải là bằng cách sử dụngống tiêm, do đó làm cho việc sử dụng chúng dễ dàng
hơn trênbệnh nhân và cũng rẻ hơn để quản lý
• Sản xuất trong các hệ thống dựa trên cây trồng cũngloại bỏ các nguy cơ ô nhiễm củasản
phẩm cuối cùng với virus động vật và priontạo thành một mối đe dọa tiềm năng đối với
con ngườisức khỏe.
• Cung cấp lượng dược phẩm cần thiết
• Tăng khả năng chăm sóc sức khỏe
Kinh tế :
• chi phí cho sản xuất thuốc men và vacxin thường rất lớn vì vậy các nhà khoa học đã tìm
ra phương pháp tạo ra cây chuyển gen thu các hợp chất dược phẩm giúp giảm chi phí, và
dễ sử dụng
• Sản xuất từ thực vật sẽ rẻ hơn, hoàn toàn có khả năng phát triển trên quy mô lớn

Trang trại trồng gạo dược phẩm tại
Ventria
3.2 Nguy cơ và tác động tiêu cực
Sức khỏe con người :
• Có thể làm xuất hiện hoặc gấy ra những chất gây dị ứng, độc tố vào cơ thể , tăng khả
năng kháng kháng sinh của vi khuẩn
• Người lao động hoặc người qua đường vô tình ăn hoặc tiếp xúc với các cây trong lĩnh
vực sản xuất
• Chăn nuôi và bất kỳ động vật hoang dã vô tình ăn thực vật trong lĩnh vực sản xuất
• Không chủ ý đưa các nguyên liệu thực vật vào chuỗi cung cấp thức ăn thực phẩm, vật
nuôi như MF có thể vượt qua thụ phấn với các cây trồng không biến đổi gen thông
thường. Những mối quan tâm có xác nhận lịch sử từ sư cố Prodigene và từ sự cố Starlink
khi mà biến đổi gen vô tình có trong thực phẩm thương mại
• Chỉ ô nhiễm 1 protein dược phẩm vào cây trồng lương thực sẽ đem lại thiệt hại kinh tế to
lớn kéo theo ô nhiễm thực phẩm và thức ăn

Vd: thực tế việc sản xuất gạo dược phẩm trong khu vực sản xuất lúa gạo lớn như
Sacramento Valley là không được hoan nghênh
Các vấn đề sinh thái môi trường
 Đối với bảo vệ đa dạng sinh học: do là sinh vật biến đổi gen nên có nguy cơ phát tán gen
chuyển nạp sang họ hàng hoang dại của chúng, sang sâu bệnh có nguy cơ tăng tính kháng
của chúng hoặc đặc tính chống chịu sâu bệnh của cây trồng chuyển gen hoặc làm tăng
độc tố của cây trồng chuyển gen với những sinh vật có ích
 Chuyển các gen ngoại lai làm xuất hiện các giống mới bất lợi cho môi trường
 Có thể xảy ra thụ phấn chéo với các loại cây trồng thông thường, không biến đổi gen
 Quá trình sống tiết ra các chất….vào đất…
 Phấn hoa PMF có thể được phát tán, ảnh hưởng sinh vật khác: hít phải gây dị ứng
 Khi phát triển PMF quá chú trọng thì môi trường sống của 1 số loài (cây lương thực,
động vật…) sẽ bị ảnh hưởng, mất đi, mắc kẹt hoặc tuyệt chủng
4. Sản xuất dược phẩm là cây thực phẩm so với cây không phải thực phẩm:
Đầu tiên, thiết kế cây trồng có thể được cô lập về mặt địa lý để giảm nguy cơ nhiễm bẩn trong
việc cung cấp thực phẩm nói chung. Ví dụ, cây dược phẩm có thể được trồng trên các đảo nơi mà
các cây lương thực khác vắng mặt.
Thứ hai, các biên tập viên mà cây lương thực không nên được sử dụng để sản xuất protein
dược phẩm, và rằng lựa chọn thay thế cây trồng không phải thực phẩm như thuốc lá có thể là một
lựa chọn thông minh. Nghiên cứu Quốc gia Hội đồng ( 2004 ) đồng tình, nêu rõ, "các sinh vật
không phải thực phẩm thay thế chủ nhà cần được tìm kiếm các gen mã cho các sản phẩm biến
đổi gen cần phải được giữ ngoài việc cung cấp thực phẩm."

5.Giải quyết các tác động tiêu cực
Trong lĩnh vực nghiên cứu thử nghiệm
• Một số yêu cầu bổ sung cho các nghiên cứu thử nghiệm hạn chế
 khoảng cách cô lập lớn hơn so với yêu cầu các loại cây trồng chuyển gen khác
 thêm độc tính và gây dị ứng xem xét dữ liệu trong một số trường hợp
 một thanh tra của CFIA để chứng kiến việc xử lý và tiêu hủy tất cả các nguyên liệu thực
vật còn sót lại

• Thương mại phát hành
 Cấy chuyển gen phục vụ sản xuất dược liệu vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu thử
nghiệm giới hạn và giám sát
 Chưa được phát hành vào môi trường cho các mục đích thương mại.
 Cần điều tra các lựa chọn chính sách phù hợp để đi vào thương mại
6. Công nghệ mới đầy hứa hẹn:
Giống như nhiều công nghệ mới, kỹ thuật di truyền của cây trồng để sản xuất các sản phẩm
dược phẩm có nhiều hứa hẹn. Chuối với giá rẻ và có thể dễ dàng cung cấp vắc-xin cho trẻ em
khắp vùng nhiệt đới có thể là một phát minh tuyệt vời. Nhưng cũng có những nhược điểm, sẽ rất
khó khăn để tránh ô nhiễm thực phẩm và các tác hại tiềm năng để động vật hoang dã nếu Dược
phẩm được sản xuất rộng rãi trong các loại cây lương thực phát triển ra khỏi cửa.
Cuối cùng, những ưu và khuyết điểm của các chiến lược thay thế để đạt được các mục tiêu
tương tự nên được đánh giá ( O'Brien 2000 ). Ví dụ, có thể một số cây trồng dược phẩm hợp lý
được giới hạn trong nhà kính, hang động hoặc các cơ sở kèm theo khác? Có các tuyến đường
khác có thể sản xuất rẻ tiền và hiệu quả của các loại thuốc mà có lẽ không liên quan đến các thao
tác biến đổi gen của cây trồng.

KẾT LUẬN
• Mặc dù có nhiều tranh cãi về tiềm năng và nguy cơ của cây trồng chuyển gen phục vụ sản
xuất dược phẩm. Song, trước những lợi ích đem lại, chúng ta có quyền hy vọng sự phát
triển của chúng trong tương lai sẽ góp phần giải quyết vấn đề dược phẩm đang được sự
quan tâm của toàn nhân loại.
• Tuy nhiên, cần có các chính sách phù hợp để cân bằng giữa sự phát triển của cây trồng
chuyển gen phục vụ sản xuất dược phẩm và sức khỏe của con người, môi trường sinh
thái.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:
1. />and-answers/eng/1337872933676/1337873040972
2.
3. />MS-20120918
4. />647150.htm
5.