Ứng dụng khoa học công nghệ trong phát triển dược liệu Việt Nam

Tại hội thảo khoa học “Bảo tồn, phát triển và sử dụng nguồn dược liệu vì sức khỏe cộng đồng” do Hội Giáo dục chăm sóc sức khỏe cộng đồng Việt Nam phối hợp với Công ty Cổ phần Ao Vua tổ chức ngày 23/4/2022, tại Khu du lịch Ao Vua (xã Tản Lĩnh, huyện Ba Vì, TP. Hà Nội), PGS.TS. Trần Thị Oanh - Nguyên Phó Cục trưởng cục Khoa học công nghệ và Đào tạo, Bộ Y Tế đã báo cáo đề tài “Ứng dụng khoa học công nghệ trong phát triển dược liệu Việt Nam”.

Từ xa xưa, tri thức khoa học công nghệ đã được ông cha ta nghiên cứu và ứng dụng trong các bài thuốc dân gian của các lương y như Chu Văn An, Tuệ Tĩnh, Hải Thượng Lãn Ông. Các tri thức từ bao đời cha ông truyền miệng lại được dần dần đúc kết thành hệ thống gắn liền với thực tiễn và ghi thành tài liệu sử dụng trong đào tạo tại các trường đại học: “Nam dược thần hiệu” có 580 vị thuốc, 3873 bài thuốc chữa 182 chứng bệnh thuộc 10 khoa lâm sàng; “Cây thuốc Việt Nam” của Lê Trần Đức; “Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam” của Đỗ Tất Lợi; “Từ điển cây thuốc” của Võ Văn Chi, “Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam do nhóm tác giả Viện Dược liệu biên soạn.

Sự phát triển của phương pháp luận khoa học cùng với sự ra đời của nhiều công nghệ mới đã giúp con người làm sáng tỏ và phát triển các kinh nghiệm dân gian trong các bài thuốc y học cổ truyền. Khoa học công nghệ đã giúp con người hiểu rõ hơn về thành phần hóa học các dược chất trong dược liệu, cơ chế tác dụng, sinh khả dụng, độc tính và tương tác giữa các dược chất với cơ thể con người. Các công nghệ mới như công nghệ sinh học được áp dụng trong việc xác định, bảo tồn nguồn gen dược liệu; công nghệ trồng trọt, thu hái và sơ chế dược liệu; công nghệ chiết xuất và tinh chế dược liệu; công nghệ ứng dụng trong đánh giá chất lượng, chuẩn hóa dược liệu và dược chất; công nghệ bào chế các sản phẩm từ dược liệu với những tính năng và tác dụng y học nổi trội như công nghệ nano, công nghệ bào chế thuốc hướng đích…

Để ứng dụng hiệu quả khoa học công nghệ vào phát triển dược liệu đòi hỏi phải có sự phối hợp đồng bộ của các thành phần tham gia vào quá trình phát triển dược liệu bao gồm hệ thống văn bản, chính sách từ trung ương, các bộ ngành đến các địa phương; việc cụ thể hóa các văn bản pháp lý thông qua triển khai các chương trình khoa học công nghệ; sự tham gia của các doanh nghiệp, người nông dân, các nhà khoa học để nghiên cứu, ứng dụng tri thức khoa học công nghệ vào quá trình phát triển dược liệu Việt Nam.

Kết quả ứng dụng khoa học công nghệ trong phát triển dược liệu

Kết quả ứng dụng khoa học công nghệ trong bảo tồn và khai thác nguồn gen dược liệu

Theo số liệu của Viện Dược liệu trong giai đoạn 2011 đến 2016, công tác bảo tồn nguồn gen dược liệu đã Điều tra, thu thập bổ sung được 279 nguồn gen thuộc 167 loài đưa về trồng bảo tồn tại các vườn bảo tồn trong hệ thống có điều kiện tự nhiên phù hợp. Trong đó, thu thập được một số loài theo tập đoàn phục vụ công tác chọn, tạo giống. Đánh giá, kiểm kê và chỉnh lý tên khoa học của các nguồn gen trong toàn hệ thống. Triển khai lưu giữ và bảo tồn được 1531 nguồn gen thuộc 884 loài tại 8 vườn cây thuốc trên toàn hệ thống, trong đó mạng lưới bảo tồn trực thuộc Viện Dược liệu lưu giữ 1168 nguồn gen thuộc 760 loài. Lưu giữ 443 mẫu hạt của 205 loài cây thuốc trong kho lạnh. Nghiên cứu bảo tồn in vitro 15 loài cây thuốc thuộc diện quý hiếm có nguy cơ bị tuyệt chủng và các nguồn gen có năng suất và chất lượng cao. Xây dựng 659 phiếu đánh giá ban đầu, 417 phiếu đánh giá chi tiết, 41 phiếu đánh giá cây thuốc có nguy cơ bị tuyệt chủng, bổ sung 1403 ảnh màu và hoàn thiện lý lịch giống cho 55 loài bảo tồn trọng tâm. Thông kê của Viện Dược liệu cho thấy, đến năm 2015, cả nước phát hiện 5117 loài thuộc 1823 chi, 360 họ của 8 ngành thực vật có công dụng làm thuốc. Trong số này, thực vật bậc cao chiếm 5084 loài, trong đó số loài mọc tự nhiên là 4524 loài, cây thuốc được trồng là 521 loài.

Tính đến năm 2016, hệ thống mạng lưới bảo tồn nguồn gen cây thuốc Việt Nam gồm 7 vườn tại các khu vực sinh thái khác nhau bao gồm: Vùng đồng bằng sông Hồng tại Hà Nội; Vùng Trung du phía bắc tại Vĩnh Phúc; Vùng núi cao phía bắc tại Lào Cai; Vùng Bắc trung bộ tại Thanh Hóa; Vùng Đông nam bộ tại Thành phố Hồ Chí Minh; Vùng Tây nguyên tại Lâm Đồng; Vùng Duyên hải nam trung bộ tại Phú Yên.

Kết quả ứng dụng khoa học công nghệ trong trồng, chế biến và chiết xuất dược liệu

Căn cứ vào thông tư 14/2009/TT-BYT ngày 03/9/2009 về hướng dẫn triển khai áp dụng các nguyên tắc, tiêu chuẩn thực hành tốt trồng trọt và thu hái cây thuốc theo khuyến cáo của tổ chức Y tế thế giới (GACP-WHO), nhiều mô hình ứng dụng khoa học công nghệ trong trồng trọt và thu hái dược liệu đảm bảo tiêu chuẩn GACP-WHO đã được triển khai như vùng trồng Đinh lăng, Đan sâm, Hà thủ ô tại Gia Lai; Actiso, Xuyên khung tại Lào Cai; Quế tại Yên bái; Rau đắng đất tại Phú Yên; Kim tiền thảo tại Bắc Giang; Hoài Sơn tại Phú thọ.

Công nghệ chiết xuất đã được nghiên cứu và ứng dụng ở quy mô phòng thí nghiệm, quy mô pilot đến quy mô công nghiệp để chiết xuất dược chất từ dược liệu.

Việt Nam đã chiết xuất thành công nghiều hoạt chất từ dược liệu như: rutin từ Hoa hòe; berberin từ Vàng đắng, Hoàng bá, Hoàng Liên; balmatin từ Hoàng đằng; D-strophantin từ quả Sừng dê; rotundin từ Bình vôi; mangiferin từ lá Xoài; strychnine và brucine từ Mã tiền; scopolamine và hyoscyamine từ Cà độc dược; beta-caroten và lycopene từ Gấc; vinblastine và vincristine từ Dừa cạn; artemisinin từ Thanh cao hoa vàng; taxol từ Thông đỏ; andrographolid từ Xuyên tâm liên; shikimic acid từ Hồi; curcumin từ Nghệ; steviosid từ Cỏ ngọt; eotenone từ Dây mật; resveratrol từ Cốt khí củ. Hiện nay, ngoài công nghệ chiết xuất bằng các phương pháp chiết truyền thống như chiết xuất bằng phương pháp ngấm kiệt, Soxhlet, nhiều công nghệ chiết với dây truyền thiết bị hiện đại, khép kín sử dụng dung môi thân thiện với môi trường với tỷ lệ thu hồi dược chất và dung môi cao như chiết xuất bằng công nghệ sóng siêu âm, công nghệ vi sóng, công nghệ sử dụng dung môi siêu tới hạn.

Kết quả ứng dụng khoa học công nghệ trong đánh giá tác dụng sinh học và bào chế các thuốc từ dược liệu

Việc đánh giá tác dụng sinh học của các dược chất trong dược liệu là công đoạn quan trọng trong quá trình sử dụng khoa học công nghệ để làm sáng tỏ các tri thực dân gian trong các bài thuốc y học cổ truyền. Các mô hình in vitro, in vivo, ex vivo, mô hình động vật thí nghiệm và thử nghiệm lâm sàng đã được triển khai thực hiện rộng khắp ở các trường, viện nghiên cứu, doanh nghiệp để đánh giá tác dụng chữa bệnh của các dược liệu và bài thuốc dân gian. Các kết quả đánh giá có giá trị bao gồm: thuốc bổ dưỡng tăng lực từ Sâm, Tam thất, mật ong; tác dụng chống viêm loét dạ dày của curcumin trong nghệ; tác dụng chống viêm gan của Sylimarin, Actiso; tác dụng tan sỏi của Kim tiền thảo; Kháng sinh thực vật như berberin, mangiferin, andrographolid; tác dụng chống sốt rét của quinin, artemisinin và các dẫn chất; tác dụng hạ sốt của Xuyên tâm liên; khả năng tăng tuần hoàn não, hoạt huyết dưỡng não, an thần của Rotundin.

Mặc dù các dược chất và dược liệu có nhiều hoạt tính sinh học tốt có thể ứng dụng trong y học. Tuy nhiên nhiều hoạt chất trong dược liệu có sinh khả dụng kém: khả năng hấp thụ thấp, dễ bị chuyển hóa và nhanh chóng bị đào thải ra ngoài. Điều đó đặt ra thách thức lớn đối với việc bào chế các sản phẩm thuốc từ dược liệu. Ngoài việc sử dụng công nghệ bào chế truyền thống như sắc nước uống, sử dụng cao tổng hoặc bào chế viên nén, nhiều công nghệ mới trong bào chế thuốc từ dược liệu đã và đang được nghiên cứu và ứng dụng. Công nghệ nano được áp dụng để bào chế nano-curcumin ứng dụng hỗ trợ điều trị viêm loét dạ dày, nano-gamma oryzanol được chế tạo để hỗ trợ bệnh nhân tiêu đường. Nano-gingerol được điều chế từ củ gừng kết hợp với nano-rutin và nano-curcumin được bào chế hỗ trợ bệnh nhân u bướu. Nano-berberin kết hợp với nano-cinnamomum zeylanicum tạo sản phẩm giúp hỗ trợ giảm cholesterol. Công nghệ nano là một trong những kỹ thuật để giúp bào chế các thuốc điều trị hướng đích dựa trên tác dụng của cấu trúc hạt nano. Nano-curcuim được gắn với phân tử acid folic để tạo nên hệ curcumin hướng đích giúp dạng bào chế này có thể gắn chọn lọc với các tế bào viêm nhiễm, tế bào ung thư có chứa thụ thể folate.

Những vấn đề về ứng dụng khoa học công nghệ trong phát triển dược liệu

Nghiên cứu về cây thuốc được thực hiện ở nhiều bộ, ngành, địa phương và cơ sở nhưng thiếu dữ liệu liên kết dẫn đến nhiều nghiên cứu chồng chéo nhau, thậm chí lặp lại các nghiên cứu đã làm trước đây, dẫn đến lãng phí nguồn lực xã hội. Một lượng lớn các nghiên cứu chủ yếu là nghiên cứu cơ bản về cây thuốc, được thực hiện rời rạc, theo ý tưởng của các nhà khoa học thường không được thực hiện đến sản phẩm cuối cùng dẫn đến thiếu thực tiễn và không được ứng dụng trong thực tế.

Lĩnh vực dược liệu trong những năm qua đã thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học. Hiện nay, nhiều trường, viện nghiên cứu, các tổ chức khoa học tại địa phương tham gia vào công tác nghiên cứu phát triển dược liệu từ khâu bảo tồn, trồng trọt, thu hái, chế biến dược liệu, sản xuất thuốc từ dược liệu. Tuy nhiên nhiều nhà khoa học trong các lĩnh vực hóa, sinh, nông nghiệp, thực phẩm, sinh thái, môi trường tham gia vào nghiên cứu trên đối tượng dược liệu chưa tạo ra các giải pháp khoa học công nghệ phù hợp với tính chất của dược liệu và thiếu tính thực tiễn. Số lượng cơ sở đào tạo nguồn nhân lực về dược liệu còn hạn chế.

Thiếu các nhà máy sản xuất nguyên liệu làm thuốc từ dược liệu với dây chuyền công nghệ sản xuất đồng bộ tiên tiến và hiện đại để sản xuất các sản phẩm hoạt chất tinh khiết, cao toàn phần từ dược liệu đạt chất lượng.

Việc đầu tư cho công tác nghiên cứu kiểm tra, kiểm soát chất lượng dược liệu và thuốc từ dược liệu còn chưa đồng bộ. Việc xây dựng và hoàn thiện được các phương pháp, kỹ thuật kiểm tra, kiểm nghiệm còn hạn chế. Thiếu các quy trình, quy chuẩn, dược liệu chuẩn, bộ dược liệu đối chiếu, ngân hàng chất chuẩn, ngân hàng chất đối chiếu.

Kết luận và đề xuất các giải pháp

Việt Nam là nước có nguồn tài nguyên dược liệu vô cùng phong phú với hơn năm ngàn loài được ghi nhận có công dụng làm thuốc với nhiều loại dược liệu quý có giá trị cao như Sâm ngọc linh, Ba kích, Ngân đằng…Trong quá trình phát triển ngành dược liệu, khoa học công nghệ đóng vai trò quan trọng từ tri thức dân gian trong các bài thuốc y học cổ truyền đến những công nghệ mới đã và đang được nghiên cứu và áp dụng từ giai đoạn xác định, bảo tồn nguồn gen dược liệu, quy trình trồng, chăm sóc, thu hái, chế biến, đánh giá chất lượng, chiết xuất, đánh giá hoạt tính và bào chế các sản phẩm thuốc từ dược liệu. Khoa học công nghệ đã góp phần làm phong phú thêm những hiểu biết của con người về hệ sinh thái dược liệu, những giá trị y học của dược liệu. Đặc biệt, những công nghệ mới hiện nay đã góp phần tạo ra những giống cây dược liệu có năng suất và chất lượng tốt, các quy trình trồng, chăm sóc, thu hoạch, chế biến góp phần làm tăng giá trị y học và giá trị kinh tế cho dược liệu. Mặc dù chính phủ, các bộ ngành địa phương đã có nhiều chính sách thúc đẩy phát triển dược liệu. Sự liên kết, phối hợp giữa các nhà khoa học, người nông dân, nhà sản xuất và nhà nước đã được thực hiện và thu được nhiều kết quả nổi bật. Tuy nhiên, ngành dược liệu Việt Nam còn tồn tại nhiều vấn đề cần tiếp tục khắc phục và hoàn thiện. Một số giải pháp được đề xuất trong thời gian tới bao gồm:

Tiếp tục triển khai các đề tài, chương trình nghiên cứu bảo tồn nguồn gen dược liệu trong nước. Nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin để xây dựng hệ thống mạng lưới thông tin về nguồn gen quốc gia đầy đủ, thống nhất đảm bảo khả năng tiếp cận nguồn thông tin đối với các tổ chức cá nhân tham gia vào phát triển dược liệu Việt Nam.

Đầu tư nghiên cứu khoa học về cây thuốc và khuyến khích ứng dụng tiến bộ khoa học, công nghệ và kỹ thuật cao vào sản xuất trồng và chế biến dược liệu theo tiêu chuẩn GACP-WHO. Ứng dụng những thành tựu của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 vào phát triển dươc liệu từ việc tiếp cận chia sẻ thông tin để truy xuất nguồn gốc dược liệu, quản lý các yếu tố đầu vào (hệ thống phần mềm đánh giá chất lượng) đến theo dõi, giám sát quy trình trồng, chăm sóc (bằng hệ thống máy cảm biến và máy tính chủ trung tâm), khâu sơ chế, đóng gói tự động, vận chuyển, lưu trữ và lưu hành sản phẩm với sự hỗ trợ của hệ thống thông tin dữ liệu lớn (big data).

Tiếp tục nghiên cứu đánh giá giá trị y học của nguồn tài nguyên dược liệu Việt Nam. Nghiên cứu, áp dụng và chuyển giao các công nghệ mới, tiên tiến trong chiết xuất, xác định thành phần dược chất, bào chế các dạng sản phẩm thuốc từ dược liệu. Tập trung vào các công nghệ tiên tiến, hiệu quả và thân thiện với môi trường.

Tăng cường hợp tác quốc tế với các quốc gia có trình độ khoa học công nghệ và kinh nghiệm trong phát triển dược liệu và có nhiều điều kiện tương tự như Việt Nam như Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Ấn Độ, Thái Lan…Khai thác hiệu quả các hợp tác quốc tế thông qua nghiên cứu và chuyển giao công nghệ đặc biệt là các công nghệ tiên tiến, công nghệ xanh trong trồng trọt, chế biến dược liệu và bào chế các loại thuốc từ dược liệu.

Xây dựng các chương trình đào tạo từ cấp đại học đến sau đại học về nghiên cứu và phát triển dược liệu ở nhiều trường đại học, viện nghiên cứu để cung cấp nguồn nhân lực chất lượng cao trong lĩnh vực dược liệu. Mở rộng và triển khai thường xuyên các hoạt động tập huấn, đào tạo tại chỗ cho bà con nông dân, các hợp tác xã, cơ sở sản xuất dược liệu, đào tạo kết hợp chuyển giao công nghệ cho các doanh nghiệp, cơ sở sản xuất các sản phẩm từ dược liệu.

PGS.TS. Trần Thị Oanh

Nguyên Phó Cục trưởng cục Khoa học công nghệ và Đào tạo, Bộ Y Tế