PGS.TS Chu Hoàng Hà – Viện trưởng Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam - cho biết, thế giới đang tiến gần đến nền sản xuất xanh, trong đó các quá trình sản xuất sẽ sử dụng nhiều công nghệ mô phỏng theo các quá trình sinh học hơn, hóa học xanh là một trong số đó. Ở đó, quá trình hóa học sẽ được ưu tiên lựa chọn theo hướng hóa sinh, xúc tác hóa học được thay bằng xúc tác sinh học.
Cả hai công trình kể trên của 3 nhà khoa học đều đã kiểm soát được quá trình tiến hóa khi sử dụng nguyên tắc biến đổi trình tự nucleotide của gene mã hóa cho các protein mà cụ thể ở đây là các enzyme và kháng thể, làm thay đổi trình tự axit amin của phân tử protein tương ứng để có thể tạo ra các enzyme và kháng thể mới có các đặc tính mong muốn.
Công trình thứ nhất gọi là “nghiên cứu enzyme theo phương pháp tiến hóa có định hướng”. Trong công trình này, nhà khoa học Arnold đã nghiên cứu cải tiến các tính chất của các phân tử enzyme có bản chất là protein. Bằng cách tiến hóa phân tử ADN, cụ thể là thay đổi một cách ngẫu nhiên các bộ ba mã hóa, làm thay đổi trình tự axit amin của phân tử enzyme tương ứng, tạo ra một thư viện gồm hàng triệu các phân tử enzyme và tiến hành lưạ chọn theo định hướng để tạo ra các enzyme có những tính chất mới như có thể chịu được nhiệt độ cao, điều kiện kiềm, axit, hoạt động ở nhiệt độ thấp, hoạt tính cao hơn, hoạt tính xúc tác thay đổi,….
Nghiên cứu này có thể ứng dụng để tạo các loại enzyme mới để ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp như sản xuất bia, bột giặt sinh học, hoặc lĩnh vực năng lượng sinh học chế tạo xăng sinh học từ các nguyên liệu tái tạo (rơm rạ, thân cây ngô,…).
Công trình thứ hai gọi là kỹ thuật “phage dislay”. Nhà khoa học Smith và Winter dùng một loại virus “phage” gây bệnh trên vi khuẩn (gọi là thực khuẩn thể) để tạo ra một thư viện chứa hàng triệu các trình tự gene mã hóa cho các phân tử kháng thể đơn chuỗi. Bằng cách này các nhà khoa học sàng lọc các con phage để có thể sản xuất ra kháng thể mong muốn tương ứng với kháng nguyên được quan tâm. Từ đó có thể ứng dụng để sản xuất các kháng thể đơn chuỗi trong việc điều chế thuốc chữa trị ung thư, tạo các kít chuẩn đoán bệnh,…
Hiện nay, ứng dụng của hai công trình nghiên cứu này được áp dụng rộng rãi trên toàn cầu để thúc đẩy ngành hóa chất xanh, chế tạo các vật liệu mới, sản xuất nhiên liệu sinh học bền vững, giảm thiểu bệnh tật và cứu sống tính mạng bệnh nhân.
Ở Việt Nam, cả hai công trình này cũng đang được sử dụng trong nghiên cứu. Nhiều phòng thí nghiệm của Việt Nam, trong đó có các phòng thí nghiệm của Viện Công nghệ sinh học, cũng đang có các nghiên cứu sử dụng các công nghệ này, như sử dụng nó để sàng lọc các kháng thể nhận biết đặc hiệu các tác nhân virus gây bệnh trên thực vật. Sau đó, kháng thể được dùng để sản xuất ra các bộ nhận diện, có thể phát hiện bệnh trên cây trồng; sàng lọc ra các kháng thể đặc hiệu cho các thụ thể của tế bào ung thư; có thể sử dụng trong điều trị ung thư, hoặc tạo ra các thuốc hướng đích, gắn phân tử thuốc với cả kháng thể nhận biết đặc hiệu tế bào ung thư.
