Microbiome đồng hành với cơ thể người
Vi sinh vật sống trên cơ thể con người được biết đến từ lâu, số lượng lên đến hàng trăm ngàn tỉ (gồm các vi khuẩn, virus, nấm, động vật nguyên sinh…), trú ngụ ở mọi ngóc ngách của cơ thể, nhiều nhất là trong ruột, với khoảng 1.000 loại. Bên cạnh một số ít vi sinh vật có hại, khoảng 80% là hữu ích hoặc vô hại.
Microbiome đường ruột đã được các nhà khoa học xác định có vai trò quan trọng đối với cơ thể người (H1). Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng, qua việc thay đổi thành phần, sự đa dạng và quá trình trao đổi chất của các vi sinh vật có liên quan đến các loại bệnh khác nhau, ảnh hưởng đến các bộ phận như não, phổi, gan, da, đường ruột,…và trên toàn bộ cơ thể, như bệnh tiểu đường loại 2, bệnh lupus ban đỏ … (H2)
H1: Vai trò của microbiome đường ruột đối với cơ thể người
Nguồn: Protima Amon, Ian Sanderson; What is the microbiome?
H2: Liên quan giữa microbiome đường ruột với bệnh tật trong cơ thể người
Nguồn: Thunicia Moodley, Erin Mistry; Could the Gut Microbiome Revolutionize Medical Care?
Sức hút của microbiome
Gắn liền với cơ thể người, microbiome định hình từ khi con người được sinh ra, phát triển và hoạt động hài hòa với các cơ quan khác nhau trong cơ thể và chịu ảnh hưởng bởi môi trường. Microbiome thay đổi trong suốt vòng đời con người, số lượng hay sự đa dạng về thành phần của microbiome có liên quan đến bệnh tật và lão hóa, khi microbiome hoạt động trục trặc, có thể gây ra các loại bệnh khác nhau. Nhiều nghiên cứu khoa học đã chứng minh, có thể cải thiện sức khỏe bằng cách thay đổi microbiome.
Microbiome thu hút sự quan tâm và đầu tư nghiên cứu nhằm tìm ra các giải pháp mới để chẩn đoán, chữa trị bệnh và tạo ra các loại dược phẩm, thể hiện qua số lượng các bài báo khoa học được công bố tăng mạnh trong 5 năm vừa qua (BĐ1). Đồng thời, số lượng sáng chế (SC) được công bố liên quan đến lĩnh vực này cũng phát triển từ năm 2012, theo cơ sở dữ liệu Thomson Innovation, và tăng mạnh từ năm 2015 đến nay (BĐ2).
BĐ1: Phát triển số lượng bài báo khoa học liên quan đến microbiome
Nguồn: Thunicia Moodley, Erin Mistry; Could the Gut Microbiome Revolutionize Medical Care?
BĐ2: Số lượng sáng chế được công bố liên quan đến microbiome
Nguồn: Scott Mckellar, Kyriakos Tzafestas & Sophie Brayne; Exploiting the Microbiome: Market Developments and Intellectual Property Landscape, IP Pragmatics Ltd.
Dựa theo số phân loại sáng chế quốc tế (IPC), liên quan đến nghiên cứu ứng dụng microbiome trong ngành dược phẩm chữa bệnh có nhiều sáng chế nhất (32%), kế đến là các phương pháp đo hoặc thử nghiệm có sử dụng vi sinh vật, kiểm tra các điều kiện phản ứng trong các quá trình vi sinh (14%); các hoạt tính trị liệu đặc hiệu của các hợp chất hóa học hoặc các chế phẩm dược (13%) (BĐ3).
BĐ3: Sáng chế được công bố liên quan đến microbiome theo lĩnh vực dựa vào số phân loại sáng chế quốc tế (IPC)
Ghi chú
A61K: dược phẩm chữa bệnh.
C12Q: các phương pháp đo hoặc thử nghiệm có sử dụng vi sinh vật; các hợp phần hoặc giấy chỉ thị nói chung; các phương pháp điều chế các hợp phần tương tự; kiểm tra các điều kiện phản ứng trong các quá trình vi sinh.
A61P: Hoạt tính trị liệu đặc hiệu của các hợp chất hóa học hoặc các chế phẩm dược.
A23L: thực phẩm hoặc đồ uống không cồn.
C12N: vi sinh vật và các hợp phần chứa chúng. Nhân giống, duy trì hoặc bảo quản vi sinh vật, tạo đột biến hay kỹ thuật di truyền, môi trường nuôi cấy.
G01N: khảo sát hoặc phân tích vật liệu bằng cách xác định hóa tính hoặc lý tính của vi sinh vật.
A01N: bảo quản cơ thể người hoặc động /thực vật.
G06F: xử lý dữ liệu số điện tử.
C12P: các phương pháp có sử dụng sự lên men hoặc enzyme để tổng hợp hợp chất hay hợp phần hóa học, hoặc để tách ly các đồng phân quang học từ hỗn hợp triệt quang.
A23C: sản phẩm chế biến từ bơ sữa.
Nguồn: Scott Mckellar, Kyriakos Tzafestas & Sophie Brayne; Exploiting the Microbiome: Market Developments and Intellectual Property Landscape.
Các đơn vị có nhiều đơn đăng ký sáng chế liên quan đến microbiome chủ yếu hoạt động trong các lĩnh vực như thực phẩm và đồ uống, dinh dưỡng, dược, công nghệ sinh học và chẩn đoán bệnh. Có nhiều sáng chế được công bố là các đơn vị: Nestle (54 SC), kế đến là Nutricia (21 SC) và BGI Shenzhen (21SC); Glycom & University of Ghent (12 SC) (BĐ4).
BĐ4 : Đơn vị có nhiều sáng chế được công bố liên quan đến microbiome
(Tính đến năm 2017)
Nguồn: Scott Mckellar, Kyriakos Tzafestas & Sophie Brayne; Exploiting the Microbiome: Market Developments and Intellectual Property Landscape.
Quốc gia có nhiều đơn sáng chế được công bố là nơi giàu tiềm năng cho việc thương mại hóa công nghệ liên quan. Nơi có nhiều công bố đơn sáng chế về microbiome là Mỹ (28%), kế đến là châu Âu và Trung Quốc cùng chiếm 11% (BĐ5).
BĐ5: Quốc gia có nhiều công bố đơn sáng chế liên quan đến microbiome
Nguồn: Scott Mckellar, Kyriakos Tzafestas & Sophie Brayne; Exploiting the Microbiome: Market Developments and Intellectual Property Landscape.
Sôi động nền công nghiệp mới nổi
Nền công nghiệp microbiome mới nổi đối mặt không ít các rào cản và thách thức. Đó là giá thành còn cao, vấn đề pháp lý trong việc thương mại hóa công nghệ mới liên quan đến sức khỏe con người, cũng như sự chấp nhận từ thực tế,…Dù vậy, công nghiệp microbiome vẫn thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu sáng tạo, các nhà đầu tư và nhiều doanh nghiệp. Xu hướng được quan tâm nhiều là nghiên cứu microbiome để phát triển các phương pháp mới trong điều trị và chẩn đoán bệnh, chủ yếu về rối loạn đường tiêu hóa và da, chiếm tỉ trọng lớn là các sản phẩm thuốc bán không cần kê đơn, và các sản phẩm probiotic hay prebiotic nhằm giúp cân bằng hệ sinh thái vi sinh vật của cơ thể (BĐ6).
BĐ6: Xu hướng ứng dụng microbiomic trên thị trường toàn cầu, năm 2016
Nguồn: Frost & Sullivan
Là lĩnh vực mới, nên thị trường công nghiệp microbiome có rất nhiều dự báo khác nhau, dù các đơn vị đều đưa ra các con số dựa trên nghiên cứu khảo sát. Thị trường ứng dụng microbiome vào dược phẩm và chẩn đoán bệnh cho người trên toàn cầu được MarketsandMarkets™ dự báo năm 2020 là 506,5 triệu USD, sẽ tăng lên 899,1 triệu USD năm 2025; trong khi BCC Research dự báo thị trường này sẽ đạt 9,9 tỉ USD năm 2024 (BĐ7).
BĐ7: Dự đoán thị trường ứng dụng microbiome trong dược phẩm và chẩn đoán bệnh cho người trên toàn cầu
Nguồn: Scott Mckellar, Kyriakos Tzafestas & Sophie Brayne; Exploiting the Microbiome: Market Developments and Intellectual Property Landscape; dữ liệu từ BCC Research.
Các thương vụ liên quan đến microbiome nhằm nghiên cứu phát triển các thuốc mới và các phương pháp điều trị bệnh, đa số liên quan đến các bệnh đường ruột, rối loại dạ dày, ung thư và rối loạn sự chuyển hóa. Số thương vụ gia tăng nhanh chóng trên toàn cầu kể từ năm 2015 (BĐ8). Nền công nghiệp microbiome có xu hướng phát triển mạnh mẽ một phần nhờ vào sự tăng cường hợp tác giữa các doanh nghiệp dược và chăm sóc sức khỏe đa quốc gia với các doanh nghiệp công nghệ sinh học, đặc biệt là sự đầu tư vào doanh nghiệp khởi nghiệp để phát triển sản phẩm và thương mại hóa công nghệ liên quan đến microbiome, sự hợp tác này là nguồn lực để ngành công nghiệp microbiome cất cánh.
BĐ8: Phát triển thương vụ liên quan đến microbiome ứng dụng trong điều trị bệnh trên toàn cầu
Nguồn: Scott Mckellar, Kyriakos Tzafestas & Sophie Brayne; Exploiting the Microbiome: Market Developments and Intellectual Property Landscape.
Anh Tùng (CESTI)