Y học thường thức cho thấy, ứng dụng của Enzyme trong y học được xem là một thành phần khá quan trọng trong các loại thuốc để giúp phòng và điều trị bệnh.
Bởi vì, Enzyme cũng như một số chất dùng trong chữa bệnh cho người và gia súc có những đặc tính không phù hợp chung như: Khối lượng phân tử lớn, khó qua màng tế bào. Dễ dàng bị phân hủy trong đường tiêu hóa. Dễ bị mất hoạt tính sinh học do hoạt động ức chế của các chất hiện diện trong hệ dịch và trong mô. Có thể biểu hiện như một kháng nguyên. Tuy vậy, enzyme cũng có những đặc tính riêng được sử dụng như một loại thuốc chữa bệnh có hiệu quả.
1. Ứng dụng của enzyme trong chuẩn đoán bệnh
Ứng dụng enzyme trong xác định nồng độ cơ chất: nồng độ cơ chất được xác định theo hai phương pháp, đó là: Phương pháp xác định điểm cuối và Phương pháp đo tốc độ phản ứng
1.1. Phương pháp xác định điểm cuối
Phương pháp xác định glucose với glucose-oxydase
Phương pháp xác định Urea
1.2. Phương pháp động học
Xác định Glucose
Xác định triglyceride
2. Ứng dụng của enzyme trong chữa bệnh và sản xuất thuốc
Hiện nay, enzyme được sử dụng chủ yếu chữa các bệnh như sau: Enzyme như chất cho thêm vào cơ thể để chữa bệnh kém tiêu hóa. Enzyme được sử dụng như chất làm sạch vết thương và làm lành vết thương. Enzyme được sử dụng trong các phản ứng miễn dịch.
Dùng enzyme làm thuốc
Ví dụ protease làm thuốc tắc nghẽn tim mạch, tiêu mủ vết thương, làm thông đường hô hấp, chống viêm, làm thuốc tăng tiêu hóa protein, thành phần của các loại thuốc dùng trong da liễu và mỹ phẩm,…
Trong y học, các protease cũng được dùng để sản xuất môi trường dinh dưỡng để nuôi cấy vi sinh vật sản xuất ra kháng sinh, chất kháng độc,… Ngoài ra, người ta dùng enzyme protease để cô đặc và tinh chế các huyết thanh kháng độc để chữa bệnh.
Amylase được sử dụng phối hợp với coenzyme A, cytocrom C, ATP, carboxylase để chế thuốc điều trị bệnh tim mạch, bệnh thần kinh, phối hợp với enzyme thủy phân để chữa bệnh thiếu enzyme tiêu hóa.
Phát hiện enzyme giúp điều trị bệnh Alzheimer
Các nhà khoa học Mỹ vừa phát hiện một enzyme có thể chữa lành các tế bào não bị bệnh Alzheimer – một chứng bệnh mất trí nhớ. Nhóm nghiên cứu tại Trường ĐH Columbia đặt tên cho enzyme này là Uch-L 1. Alzheimer là căn bệnh ăn mòn trí nhớ con người. Theo nhóm nghiên cứu, não người bị tác động bởi bệnh này có khuynh hướng giảm Uch-L 1. Trong nghiên cứu của mình, nhóm đã tiêm Uch-L 1 vào não của chuột thí nghiệm bị bệnh Alzheimer. Kết quả họ phát hiện enzyme này đã giúp trí nhớ của loài gặm nhấm này phục hồi. Điều đặc biệt là enzyme này không tiêu diệt các protein amyloid beta bám ở não – được cho là nguyên nhân gây ra bệnh Alzheimer – mà làm cho nó trở nên bình thường và không có hại cho trí nhớ. Theo nhà nghiên cứu Ottavio Arancio, điều này rất quan trọng bởi protein amyloid beta giữ một vai trò quan trọng trong cơ thể.
Hiện các nhà khoa học đang tiếp tục nghiên cứu chuyên sâu hơn trước khi đưa enzyme này vào thử nghiệm ở con người. Dù vậy, họ tỏ ra rất lạc quan bởi hiệu quả điều trị của nó.
Tính đến nay đã có hàng triệu người trên thế giới mắc bệnh Alzheimer, trong đó chỉ riêng tại Mỹ có 4,5 triệu bệnh nhân, và số lượng người bệnh dự kiến sẽ bùng nổ trong vài thập kỷ tới khi số người già tăng lên, trong khi một số loại thuốc điều trị hiện có hầu như ít có tác dụng. Kết quả nghiên cứu này có thể giúp các nhà khoa học phát triển loại thuốc mới điều trị bệnh Alzhmeimer hiệu quả hơn.
Nhận dạng enzyme chống dị ứng nặng
Một nghiên cứu của Canada vừa khắng định rằng nồng độ của một enzyme trong máu ảnh hưởng đến tính nghiêm trọng của các phản ứng dị ứng. Vai trò của enzyme này từng được chứng minh ở loài động vật, nhưng nghiên cứu mới trên lần đầu tiên khẳng định hiện tượng này ở người.
Các nhà nghiên cứu thuộc các trường Đại học Toronto và Manitoba đã chứng minh rằng những người có nồng độ enzyme acyl-hydrolase PAF trong máu thấp bị phản ứng dị ứng nặng hơn so với những người có nồng độ enzyme này thấp hơn.
Theo tác giả nghiên cứu Peter Vadas, enzyme này tiêu hủy một hóa chất được gọi là thành phần hoạt hóa tiểu cầu. Hóa chất này được hình thành trong quá trình phản ứng dị ứng. Những người có nồng độ enzyme acyl-hydrolase PAF thấp không thể làm trung hòa hóa chất PAF nhất để ngăn ngừa phản ứng dị ứng nặng.
Phát hiện này có thể giúp điều chế những loại thuốc chống dị ứng do thức ăn gây nguy cơ chết người tiềm ẩn như đậu phộng, các loại hải sản, hay một số phản ứng do thuốc hoặc vết chích côn trùng.
3. Một số nghiên cứu khác về ứng dụng của enzyme trong y học
Enzyme amylase: Được sử dụng để phối hợp với coenzyme A, cytocrom C, ATP, carboxylase để điều chế thuốc điều trị bệnh tim mạch, bệnh thần kinh. Mặt khác, amylase phối hợp với enzyme thủy phân để chữa bệnh thiếu enzyme đường tiêu hóa. Amylase của vi khuẩn cho đến nay có ưu điểm là bền hơn trong môi trường axit của dạ dày so với amylase thu nhận từ động vật và vi nấm. Amylase lấy từ nguồn vi khuẩn Bacillus subtilis được dùng để bào chế thuốc giúp tăng cường tiêu hóa trong trường hợp ăn khó tiêu.
Enzyme bromelain: Trong y học, Bromelain được sử dụng để làm giảm đau nhanh sau khi phẫu thuật, giảm đau đối với các trường hợp viêm khớp, viêm đa khớp, giảm thời gian tan các vết bầm và chống viêm. Bromelain còn có khả năng chống đông tụ các tiểu cầu, làm giảm nguy cơ đột quỵ đối với bệnh tim mạch, tăng khả năng hấp thụ các loại thuốc đặc biệt là kháng sinh như amoxiciline hay tetracyline.
Bromelain là enzyme thủy phân protein thành axit amin nên có lợi cho tiêu hóa, hoạt động được trong môi trường axit của dạ dày và môi trường kiềm của ruột non: Nó có thể thay thế cho các enzyme tiêu hóa như: pepsin, trysin.
Enzyme trypsin và chymotripsin: Các enzyme này được sử dụng làm thuốc tiêu viêm, làm lành vết thương, vết bỏng, làm giãn và tiêu biến niêm mạc bị hoại trong một số bệnh viêm phổi, viêm khí quản. Tripsin dùng để chữa bệnh viêm tĩnh mạch huyết khối, viêm tuỵ (dùng pacreatin là hỗn hợp của tripsin, chymotripsin, peptidase, lipase và amylase). Chymotripsin chữa bệnh loét dạ dày, loét kết tràng.
Cùng với sự phát triển của kỹ thuật gen, với sự hỗ trợ đắc lực của enzyme, con người đã sản xuất được những chất mà cơ thể sống chỉ có thể tổng hợp được một lượng cực nhỏ như inteferon, một số kháng thể, hormon, vacxin, insulin,…
Insulin được tổng hợp lần đầu tiên theo kỹ thuật gen vào năm 1978, hiện nay đã được sản xuất và bán rộng rãi trên thị trường. Inteferon tổng hợp theo con đường sinh học ra đời ở Aillen năm 1985.
Năm 1975, hai nhà khoa học Kohler và Milster đã tìm ra phương pháp tổng hợp kháng thể đơn dòng bằng kỹ thuật lai soma giữa tế bào B với một tế bào ung thư. Kháng thể đơn dòng có tính đặc hiệu cao với kháng nguyên nên được sử dụng để sản xuất ra các bộ kit dùng trong chuẩn đoán bệnh.
Ứng dụng của enzyme trong y học đã mang đến nhiều sự thay đổi tích cực, giúp ích rất nhiều đến các công trình nghiên cứu khám chữa bệnh và phòng bệnh từ xa.
