Sử dụng vaccine là một cách hiệu quả để ngăn ngừa bệnh truyền nhiễm. Một trong những hướng phát triển vaccine đang được nghiên cứu và ứng dụng mạnh mẽ hiện nay trên thế giới là sử dụng công nghệ DNA tái tổ hợp. Nhiều chủng vi khuẩn tái tổ hợp đã được tạo ra cho mục đích trên như Escherichia coli, Vibrio cholerae, Listeria monocytogenes, … . Tuy nhiên, những công bố khoa học dựa trên mô hình này vẫn còn tồn tại một số hạn chế về việc biểu hiện và kiểm soát sự biểu hiện các protein một cách chủ động. Hướng nghiên cứu phát triển vaccine tại Trung tâm Khoa học và Công nghệ sinh học được dẫn dắt trực tiếp bởi PGS. TS. Nguyễn Đức Hoàng nhằm ứng dụng microbiorobot biểu hiện các protein có vai trò kháng nguyên như tác nhân phân phối vaccine. Đây là một hướng nghiên cứu mới mang nhiều tiềm năng ứng dụng to lớn trong lĩnh vực y học hiện đại.
Thuật ngữ Microbiorobot nhằm chỉ những vi sinh vật tái tổ hợp an toàn, có khả năng xâm nhập vào cơ thể động vật và cung cấp các tác nhân trị liệu đến đúng mục tiêu một cách chủ động theo ý muốn của con người thông qua việc kiểm soát các tác nhân cảm ứng. Mô hình Microbiorobot sử dụng cho định hướng phát triển vaccine được tiến hành nghiên cứu tại Trung tâm Khoa học và Công nghệ sinh học là vi khuẩn B. subtilis. Nhóm nghiên cứu của chúng tôi hiện nay đang ứng dụng công nghệ DNA tái tổ hợp để phát triển hệ thống cảm ứng biểu hiện các protein có vai trò kháng nguyên trên bề mặt tế bào vi khuẩn B. subtilis, bước đầu phát triển chế tạo vaccine ứng dụng trong nghiên cứu y học.
B. subtilis là vi khuẩn mô hình Gram dương có những đặc tính nhất định của vi khuẩn Gram dương giúp chúng phù hợp cho nghiên cứu biểu hiện bề mặt như: (1) cho phép chèn nhiều gen mã hóa cho protein ngoại lai với kích thước lớn hơn so với vi khuẩn Gram âm, (2) thuận lợi trong biển hiện protein lên bề mặt nhờ cấu tạo lớp màng đơn, (3) thành tế bào dày và vững chắc.
Đồng thời, với thế mạnh trong lĩnh vực nghiên cứu hệ thống biểu hiện protein tái tổ hợp trong B. subtilis cùng với sự trợ giúp về Bioinformatics, nhóm nghiên cứu đang phát triển mô hình các Microbiorobot có khả năng kiểm soát được trong tế bào hoặc cơ thể động vật chủ, cung cấp nhiều protein trị liệu khác nhau vào cơ thể động vật một cách chủ động, mở ra những tiềm năng phát triển vaccine trong tương lai. Sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh tham gia hướng nghiên cứu này sẽ có cơ hội sử dụng hệ thống biểu hiện protein tái tổ hợp trong B. subtilis và các công nghệ phân tích hình ảnh hiện đại để thực hiện các mục tiêu nghiên cứu đề ra.