Bài giảng Công nghệ sinh học ứng dụng trong thú y và y học

Công nghệ sinh học ứng dụng trong Thú Y và Y học

PGS.TS. Dương thanh Liêm Bộ môn Dinh dưỡng Khoa Chăn nuôi – Thú y Trường Đại học Nông Lâm

CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG MIỄN DỊCH HỌC:

1. SẢN XUẤT KHÁNG THỂ ĐƠN DÒNG PHỤC VỤ

CHO XÉT NGHIỆM VÀ ĐIỀU TRỊ BỆNH

2. SẢN XUẤT VACCINE TÁI TỔ HỢP PHỤC VỤ CHO

CÔNG TÁC PHÒNG CHỐNG BỆNH TẬT

Khái niệm miễn dịch

1. Miễn dịch chủ động

Miễn dịch chủ động là phản ứng bảo vệ của cơ thể khi có sự

xâm nhập của protein kháng nguyên lạ:

- Một cách tự nhiên do sự xâm nhập của vi khuẩn

hoặc virus vào cơ thể.

- Một cách không tự nhiên thông qua chủng ngừa

vaccin từ vi khuẩn hay virus đã nhược độc.

Khi kháng nguyên xâm nhập, lập thức sản sinh tín hiệu báo động, kích thích hệ thống tế bào sinh kháng thể sản xuất một protein đặc hiệu, kết dính, trung hoà kháng nguyên. Protein thực hiện việc này gọi là kháng thể.

2. Miễn dịch bị động

Bảo vệ cơ thể bằng cách đưa trực tiếp kháng thể hay tế bào miễn dịch (tế bào kháng thể) vào cơ thể. Có hai phương cách đưa kháng thể vào cơ thể:

Thời gia tồn tại kháng thể ngắn

Thai nhi nhận kháng thể từ mẹ qua sữa đầu.

 Thông qua việc tiêm huyết thanh có chứa kháng thể để điều trị bệnh.

Các giai đoạn phát triển chính của miễn dịch ứng dụng trong phòng chống bệnh.

Thời kỳ sơ khai:  Sau trận dịch, những người sống sót là những

người bất tử bởi dịch đó.

 Nổ lực đầu tiên trong chủng ngừa bệnh đậu mùa. Pasteur là người có công lớn khai phá. Những bước đi đầu tiên trong thực nghiệm:  Vi khuẩn là nguyên nhân gây bệnh.  Miễn dịch dịch thể và miễn dịch trung gian qua

tế bào là bước tiến lớn trong quan sát.

 Lý thuyết về sự chọn lọc miễn dịch mục tiêu.  Những bước tiến trong miễn dịch phân tử.

Một thế kỷ trước, Paul Ehrlich (1854 – 1915), Một nhà hóa học người Phần Lan đã tạo một bước đột phá trong nghiên cứu kháng thể. Ông cho rằng phân tử kháng thể được xem như là một “viên đạn phù thủy - magic bullet”, có thể định hướng và tiêu diệt các mầm bệnh ở người. Với phát minh quan trọng này, ông đã được tặng giãi Nobel Y học vào năm 1908.

Vào năm 1975, Kohler và Milstein là những người đầu tiên dung hợp tế bào lympho để sản sinh một dòng tế bào có khả năng “bất tử” và sản sinh kháng thể đặc hiệu. Hai nhà khoa học nói trên được tặng giải Nobel Y học vào năm 1984 cho phát minh “Hybridoma” của họ.

Gía trị của Hybridoma chỉ được khẵn định vào năm 1987 khi kháng thể đơn dòng được sản xuất thành công dùng trong chẩn đoán lâm sàng rất chính xác.

César Milstein

Nobel Y học (1984):

Niels Jerne &

Georges Kohler

1. Sản xuất kháng thể đa dòng

Phân tử kháng nguyên tinh chế có thể có nhiều protein kháng nguyên

2 3

Gây miễn dịch

HI chứa kháng thể Đa dòng

Lượng Ig trong serum

(Hiệu giá HI)

Tuần lễ --->

Gây nhiểm

Một kháng nguyên thường chứa nhiều yếu tố quyết định kháng nguyên (epitope)

lymphocytes

epitope

Để đáp ứng với kháng nguyên, các lymphocyte cũng sản sinh và tiết nhiều phân tử kháng thể tương ứng có thể kết dính kháng nguyên

Mặt lợi của kháng thể đa dòng là sẽ có nhiều kháng thể tấn công kháng nguyên cùng một lúc

Mặt bất lợi của kháng thể đa dòng là sự kém đặc hiệu, một vài kháng nguyên khác nhau có thể có cùng epitope, từ đó có thể gây sai lệch khi kết luận các serotyp trong chẩn đoán huyết thanh học.

Vấn đề đặt ra từ trước năm 1970: 1. Việc phân biệt giữa các dòng tế bào B, T khác nhau hầu như

không thể thực hiện vì chúng có hơn 95% phân tử bề mặt tế bào giống nhau. Kháng thể đa dòng không đặc hiệu, không thể phát hiện được.

2. Không thể chọn lọc được các phân tử kháng thể đặc hiệu cho

một serotyp.

Giải pháp ngày nay: 1. Làm “bất tử”các tế bào sản xuất kháng thể bằng phương pháp

dung hợp tế bào lympho.

2. Chọn lọc dòng tế bào chuyên sản xuất kháng thể đơn dòng

mong muốn.

Kết quả: Kết quả là giải Nobel Y học dành cho hai nhà khoa học: George Kohler và Cesar Milstein.

2. Sản xuất kháng thể đơn dòng để chẩn đoán các serotyp của vi trùng

Kháng nguyên tinh chế

Gây miễn dịch

Cô lập lách chứa các tế bào tạo kháng thể

Mỗi tế bào có khả năng sinh sản một loại kháng thể khác nhau

Lách

Dung hợp

+

Các tế bào “bất tử”

Chọn lọc

Nuôi các tế bào lai “Hybridoma”

Lựa chọn một trong số những tế bào này để nuôi cấy thứ cấp nhân lên, tạo sự đồng nhất TB

….. và tạo quần thể tế bào đơn dòng cùng nguồn gốc

Tất cả các tế bào đều tạo một loại kháng thể duy nhất để chống lại một epitope duy nhất

Tính đặc hiệu cao

…nhưng độ nhạy trong nhận biết và tiêu diệt kháng nguyên kém, đặc biệt là với một lượng nhỏ kháng nguyên.

Hybridoma

TẾ BÀO HYBRIDOMA

Sơ đồ qui trình sản xuất kháng thể đơn dòng “Monoclonal Antibodies”

http://tigger.uic.edu/depts/mcmi/courses/mim326/ppt/11-3-06MIM326.ppt

Figure 18.2

Chọn lọc các dòng tế bào lai Phương pháp dùng môi trường HAT

 Dòng tế bào ung thư Myeloma thương mại hóa

không có khả năng sử dụng chất: Hypoxanthine, Aminopterin và Thymidine (môi trường HAT) làm nguồn nguyên liệu để tổng hợp nucleic acid và sẽ bị chết khi nuôi cấy trong môi trường HAT.

 Chỉ có các tế bào B đã được dung hợp với dòng tế bào Myeloma mới có khả năng sống sót trong môi trường HAT

Ứng dụng của kháng thể đơn dòng

1. Sản xuất các bộ kit để chẩn đoán bệnh, có thể phát hiện được ở hàm lượng rất thấp, nhanh chóng, có thể áp dụng để kiểm tra sàn lọc rất tốt. Tuy nhiên để cho chính xác hơn cần kết hợp với phương pháp hóa học khác, ví dụ như sắc ký khối phổ MS.

2. Sản xuất các kháng thể đặc hiệu để tiêu diệt chính xác tế bào ung thư mà không nhầm lẫn với tế bào bình thường của cơ thể.

Phương pháp ELISA1 (Phủ phiến)

ELISA: Enzyme linked immunosorbent assay

1. Phủ phiến với kháng thể đơn

dòng cần chọn lọc

2. Rửa

3. Khóa phiến, lấp những chổ

trống trên phiến

4. Rửa

5. Thêm kháng nguyên tương

ứng. Kháng nguyên này sẽ liên kết với Mab.

6. Rửa để loại các liên kết kháng nguyên – kháng thể không đặc hiệu.

Phương pháp ELISA2 (Phủ phiến)

ELISA: Enzyme linked immunosorbent assay 2

7. Thêm cộng hợp kháng Mab gắn chất phát hiện (1 đầu kết hợp với kháng nguyên, một đầu gắn chất phát hiện

8. Rửa

9. Thêm cơ chất

Đo mật độ quang và kết luận

EIA – ELISA-kit

Kết quả kiểm tra EIA

Những giếng có màu vàng dương tính (màu lợt hàm lượng tồn dư thấp, màu đậm hàm lượng tồn dư cao) Những giếng không màu, âm tính (không có tồn dư -agonist)

Xác định Clenbuterol bằng kháng thể miễn dịch enzyme EIA - enzyme immunoassay)

Gắn kháng thể lên hạt nam châm siêu nhỏ, ly trích bởi từ trường

T

B

T

B

T

B

T

T ừt r ư ờ n g

T ừ tr ư ờ n g

T

1. Ủ các hạt nam

T

B

châm với kháng thể

T

B

2. Rửa để loại các

liên kết không đặc hiệu

4.Sau khi loại bỏ tác dụng của từ trường, các tế bào sẽ được giải phóng.

3. Kháng thể và các tế bào bám vào sẽ được giữ lại dưới tác dụng của từ trường.

Tế bào lai Hybridoma đầu tiên

Gây miễn dịch chuột nhắt trắng với hồng cầu cừu (SRBC) Thu nhân tế bào lách và dung hợp với tế bào ung thư. Tế bào lai sau đó được chọn lọc trong môi trường HAT.

- Một trong số những tế bào được nuôi cấy có khả năng ly giải SRBC.

- Các khuẩn lạc tế bào lai mọc được trên môi trường agar mềm. Một vài dạng có khả năng ly giải SRBC.

Milestone: Köhler, G. and Milstein, Nature 256: 495-497 (1975)

- Các khuẩn lạc được thu nhận và cấy chuyền. Cuối cùng thu nhận được dòng tế bào lai. Một số chúng có khả năng tạo kháng thể đơn dòng kháng SRBC.

3. Các ứng dụng của kháng thể đơn dòng:

Đo hàm lượng protein và dư lượng thuốc trong huyết tương

Phân loại mô và định nhóm máu.

Xác định CD để phát hiện và chữa trị bệnh bạch cầu.

Chẩn đoán ung thư.

Định danh các tế bào có chức năng đặt biệt tham gia vào hệ thống miễn dịch.

Định tính và định lượng hormone.

So sánh giữa sản xuất kháng thể đơn dòng và kháng thể đ dòng

Kháng thể đơn dòng Kháng thể đa dòng

Có thể sản xuất một lượng không hạn chế. Chỉ được sản xuất một lượng hạn chế.

Đặc hiệu với 1 epitop

Đặc hiệu cho nhiều epitop

Hầu như không biến đổi nhiều giữa những lần sản xuất. Có thể thay đổi ở những lần sản xuất khác nhau.

Hoãn hôïp cuûa nhieàu khaùng theå ñôn doøng = Oligoclonal antibody

4. Một số thành tựu mới trong sản xuất kháng thể.

“Nhân hóa” kháng thể đơn dòng. Kháng thể tái tổ hợp. Sản xuất kháng thể trên đối tượng không phải là động vật. Sản xuất lòng đỏ trứng giàu kháng thể.

Cấu trúc cơ bản của kháng thể.

Cấu trúc cơ bản

Cấu trúc từng phần

Light chain: Chuổi nhẹ. Heavy chain: Chuổi nặng Variable region: Vùng có thể biến đổi. Constant region: Vùng không biến đổi. Hinge: Bản lề; Disulphide bond: Cầu lưu huỳnh

Nghiên cứu cấu trúc kháng thể và nhân hóa kháng thể

Amino acid đọan cuối (Fab hoặc paratope)

Vùng bản lề

Chuổi nhẹ

Cầu disulfide

Chuổi nặng

Carboxyl đọan cuối

Trong phân tử Immuno Globulin (Ig) có Chứa đoạn họat động (Fab) có khả năng kết nối với kháng nguyên (antigen) để Vô hiệu hóa kháng nguyên.

Sử dụng enzyme Papain và Pepsin cắt kháng thể ra từng đoạn rồi để nghiên cứu đặc tính cấu trúc của chúng

Xác định cấu trúc kháng thể đơn dòng

Fab

Fv

Fc

Ngày nay với kỹ thuật phân tích quang phổ, sắc ký hiện đại người ta đã xác định được cấu trúc chi tiết của đoạn kháng thể.

Cấu trúc phân tử kháng thể IgG

Fab: Fragment Antigen-Binding Fc: Fragment Crystallizable Fv: Fragment Variable scFv: Single-chain Fragment variable

Cấu trúc và chức năng bắt giữ kháng nguyên của các “Fab” IgG kháng thể

VHH: Variable heavy chain antibody fragment. ARP: A. ramosus peroxidase

Mô hình cấu trúc của đoạn kháng thể Fab

Hình dạng một số kháng thể

Kháng guyên

Kháng thể

Enzyme tiêu hóa

Kháng nguyên và kháng thể

Một số kiểu cấu trúc của các Fab kháng thể Phân cắt kháng thể thành đoạn kháng thể

Mô hình bắt giữ kháng nguyên của Fab http://www.biology.arizona.edu/immunology/tutorials/antibody/prob_set/02t.htm

Trong hình gồm có: Kháng nguyên màu xanh lá cây ; Kháng thể màu đỏ Xám:

Hình 1 thiếu đọan kháng thể Fab nên không gắn được với antigen.

Hình 2 có đoạn Kháng thể Fab nên gắn được với antigen (màu đỏ tía)

Kháng thể tái tổ hợp

Tế bào lai bất tử

Sản xuất kháng thể từ đối tượng không phải là động vật

5. Sản xuất kháng thể đơn dòng Một số Mab trên thị trường Monoclonal antibody (Mab)

5.1. Sử dụng Mab để tạo kit chẩn đóan

Chẩn đóan nhanh bằng kit Elisa (Prion protein EIA kit)

FAb mang màu vàng

PrP

Gắn PrP lên kháng thể đơn dòng

Kháng thể đơn dòng̉

Gắn chất mang màu vào PrP.

Tinh chế với PrP mang màu vàng

Rữa sạch những Chất mang màu tự do.

Các chất liệu cần dùng Trong phản ứng EIA

Các bước thực hiện phản ứng ELISA chẩn đoán bệnh bò điên

Một số Kit Elisa dùng kiểm tra PrP có bán trên thị trường

Prion Protein EIA Kit <5897 5 1 >

· Prion Protein Monoclonal Antibody (3O8) <1897 5 0 > · Prion Protein Monoclonal Antibody (8G8) <1897 6 0 > · Prion Protein Monoclonal Antibody (SAF-32) <1897 2 0 > · Prion Protein Monoclonal Antibody (SAF-53) <1897 3 0 > · Prion Protein Monoclonal Antibody (SAF-54) <1897 4 0 > · Prion Protein Monoclonal Antibody (SAF-61) <1897 5 5 > · Prion Protein Monoclonal Antibody (SAF-70) <1897 7 0 > · Prion Protein Monoclonal Antibody (SAF-83) <1897 6 5 > · Prion Protein Monoclonal Antibody (SAF-84) <1897 7 5 >

Stability

2 years

Storage

-20°C

Shipping

Wet ice

Pricing

Size

Price

1 ea

$199.00

Pricing is for North America only. Other customers should contact a distributor in their region. For a list of distributors, see .

This product is also available in bulk quantities. Please contact our

mailto:sales@cay manchem.com

for a quote.

Mab dùng hỗ trợ miễn dịch

• OKT3 • Daclizumab (Zenopax®) • Infliximab (Remicade®) • Omalizumab (Xolair®)

Mab dùng trong điều trị các tế bào ung thư ác tính

Rituximab Herceptin. Mylotarg®. Mylotarg® LymphoCide. Alemtuzumab (MabCampath®) Lym-1 (Oncolym®) Cetuximab (Erbitux®).

II. Tăng cường sức đề kháng cho cơ thể động vật. Sản xuất kháng thể từ lòng đỏ trứng gà

• Cải tạo thụ quan (cơ quan cảm thụ). • Sản xuất kháng thể chống bệnh do E.coli

(Bệnh tiêu chảy trên heo do E. Coli) • Nghiên cứu sản xuất kháng thể chống

bệnh đường ruột do virus (rotavirus) trên heo.

Sản xuất trứng gà thực phẩm chức năng, ăn để phòng bệnh, ăn để chữa bệnh ở Nhật Bản

Phản ứng giữa kháng nguyên và kháng thể

Sản xuất trứng gà giàu kháng thể để phòng chống bệnh tật cho người và động vật

Trứng gà giàu kháng thể để phòng và chống bệnh do vi khuẩn và virus gây bệnh

Vi khuẩn gây bệnh tấn công tế bào niêm mạc ruột và gây mất nhiều nước, tiêu chảy, giảm hấp thu.

Vi khuẩn bệnh bị kháng thể đặc hiệu trong lòng đỏ kết dính và làm vô hoạt chúng

Virus gây bệnh tấn công niêm mạc ruột là cho tế bào niêm mạc vỡ tung, gây tiêu chảy

Ăn lòng đỏ trứng có kháng thể đặc hiệu sẽ làm vô hoạt các virus gây bệnh đường ruột

Qui trình sản xuất trứng gà giàu kháng thể

SPFSPF

Trứng gà giàu kháng thể chống bệnh được sản xuất ở Nhật Bản bởi Công ty GHEN http://www.ghen.co.jp/en/ingredients/index.html

Các loại kháng thể đặc hiệu được sản xuất từ lòng đỏ trứng gà

Salmonella typhimurium Salmonella cholaraesuis Salmonella enteriditus Salmonella dublin Salmonella heidleberg lostridium perfringens Rotavirus TGE

E.coli 987P E.coli F41 E.coli K88 E.coli K99 E.coli 1362 E.coli 2134* ( 2134 is an 18 E. Coli) E.coli 263 E.coli J5

Cơ chế tác động của Protimax

IgG

• PROTIMAX còn có khả năng kết dính các vi khuẩn gây bệnh và virus, không cho chúng bám vào thành ruột và nhân lên trong đường tiêu hóa của heo con, nhờ vậy giúp cho heo con tránh được các bệnh nhiểm trùng gây tiêu chảy.

IgG

Những kết quả thử nghiệm Protimax ở Mỹ

Ñoái chöùng

Protimax

% Khaùc bieät

Soá heo ñaàu vaøo

3018

3076

Soá heo ñaàu ra

2955

3031

Soá heo cheát

63

45 %Tyû leä töû vong

2.09

1.46 -29.92%

12.5

13.5 Troïng löôïng bình quaân ñaàu vaøo,( lb.) Troïng löôïng bình quaân ñaàu ra(,lb.)

47.4

51.7 Toång taêng troïng/ heo, (lb.).

34.9

38.2 Soá ngaøy nuoâi

40.7

0.86

0.94 9.46%

Bình quaân taêng troïng/ ngaøy/ heo, (lb.)

Toång löôïng thöùc aên./heo (lb.)

48.4

55

1.19

1.35 13.64%

Löôïng thöùc aên bình quaân, /heo/ngaøy (lb.)

Chæ soá tieâu toán thöùc aên, F/G

1.39

1.44

Hiệu quả sử dụng Protimax trên heo ở miền Nam Carolina.

Ñoái chöùng

Protimax

% Khaùc bieät

1513

1527

Soá heo ñaàu vaøo

1382

1455

Soá heo ñaàu ra

131

72 Soá heo cheát

8.66

4.72 -45.50%

%Tyû leä töû vong

11 P bình quaân ñaàu vaøo, (lb.)

45.6

45.1 P bình quaân ñaàu ra, (lb.)

34.6

34.1 Toång taêng troïng/ heo,(lb.)

45.4

44.3 Soá ngaøy nuoâi

0.76

0.77 1.31%

Taêng troïng/ ngaøy/con,lb.

53.1

46.9 Toång thöùc aên,/heo (lb.)

1.17

1.06 -9.40%

1.54 10.39%

1.38 Löôïng thöùc aên bình quaân,./heo/ngaøy (lb.) Chæ soá tieâu toán TĂ, F/G

Công nghệ sinh học trong sản xuất vaccine phòng chống bệnh tật

1. Sản xuất vaccin truyền thống

- Vaccin sống. - Vaccine chết

2. Sản xuất vaccin tái tổ hợp (còn rất mới)

- Vaccin đơn dòng phòng một loại virus 1 serotype - Vaccin đa dòng phòng virus nhiều serotype

Các kiểu vaccin đã sản xuất, sử dụng hiện tại và tương lai .

1. Toàn bộ mầm bệnh được giết chết rồi đem chủng ngừa bệnh

do mầm bệnh đó gây ra (vaccin chết).

2. Mầm bệnh sống đã bị làm suy yếu hoặc nhược độc không có

khả năng gây bệnh làm vaccin để chủng ngừa bệnh do mầm bệnh đó gây ra.

3. Vaccin á đơn vị protein (Protein Subunit vaccines):

→ Protein của tổ chức tự nhiên được tinh chế làm vaccin. → Antigen protein tái tổ hợp làm vaccin

(Recombinant protein antigens).

→ Peptide có kích cở hóa học nhỏ làm vaccin.

4. Vaccin là acid nucleic (Nucleic acid vaccines).

Hệ thống thùng lên men sản xuất vaccin Swedish company SBL Vaccin AB brought on-line

http://www.pharmaceutical-technology.com/projects/sbl_vaccin/

Vaccin á đơn vị tái tổ hợp so với vaccin tự nhiên.

Những lợi thế của vaccin tái tổ hợp:  Sản xuất với giá rẻ và ổn định hơn vaccin từ mầm bệnh

được làm suy yếu như vi khuẩn, virus…

 Qui trình thực hiện vaccin tự nhiên là sự phân lập

protein antigen tự nhiên bằng phương pháp siêu lọc chiết xuất ra, có thể có nhiều dạng antigen trong đó.  Antigen protein tự nhiên thường không tinh khiết hơn

antigen là một protein tái tổ hợp..

Vaccin á đơn vị tái tổ hợp so với vaccin tự nhiên (tt).

Sự bất lợi của vaccin tái tổ hợp:  Phân bố ký sinh gây bệnh có thể có nhiều hình thái Vaccin tái tổ hợp chỉ chống lại một số dòng.

 Vaccin tái tổ hợp thường đơn dòng nên không thể kích thích sinh ra nhiều loại kháng thể để tập trung tiêu diệt mầm bệnh đa type kháng thể.

ví dụ như carbohydrate kích thích sinh kháng thể không thực hiện được trong qui trình sản xuất vaccin tái tổ hợp chỉ cho ra protein kháng nguyên.

Vaccin Peptide tổng hợp.

 Là sản phẩm tổng hợp hóa học.

 Ổn định với những biến động nhiệt độ.

 Không gây bệnh truyền nhiểm khi chủng ngừa so với sử dụng vaccin nhược độc đôi khi xảy ra.

 Chủ tâm sử dụng những peptide có khả năng kích thích trực tiếp sự đáp ứng miễn dịch nên chỉ cần lượng nhỏ vaccin, nhưng hoạt tính mạnh.

Vaccin dựa trên cơ bản DNA

Antigen được mã hóa gen đơn tính mang DNA (plasmid) có chứa “mồi kích thích” (promoter).

↓

Chủng Vaccinate plasmid vào tế bào vật chủ

↓

DNA ký sinh trong tế bào vật chủ sản xuất protein antigen

↓

Cho vật chủ uống antigen kích thích đáp ứng miễn dịch

Qui trình sản sinh kháng thể của vaccin DNA

1) Nó là một antigen gen nhân vô tính vật mang DNA (plasmid) có trong đoạn

mồi (promoter).

2) Chủng vào tế bào vật chủ với plasmid 3) DNA ký sinh được sản xuất bởi tế bào vật chủ 4) Với DNA ký sinh này sẽ sản xuất ra một loại peotein gây phản ứng miễn dịch

Lợi thế tìm năng của vaccin DNA

Tất cả được sản xuất bới kỹ thuật gen đơn giản. Có thể chế ra loại vaccin chống nhiều bệnh

trong một mũi chủng ngừa. Đáp ứng miễn dịch kéo dài. Ổn định tối đa – không cần thiết bị bảo quản

lạnh → Có thể bảo quản ở dạng khô hoặc dạng hòa tan.

Đã sản xuất thành công antigen tái tổ hợp làm vaccine ngừa ký sinh trùng ?

Tiệm cận đến cấu trúc sinh học phân tử  Vaccin ngừa ve: recombinant antigen

(TickGARD®)

 Vaccin ngừa sán dây cừu: recombinant antigen (hiện tại còn nghiên cứu thử nghiệm chưa sản xuất để cung cấp trên thị trường).

Sản xuất vaccin từ một protein tái tổ hợp của giun móc trưởng thành (Adult Hookworm).

Vaccin giun móc ở người được sản xuất bởi Viện nghiên cứu vaccin “Albert B. Sabin”.

Sản xuất thành công vaccin thương mại ngừa ký sinh trùng

1. Vaccin qui ước:  Giun phổi (Dictyocaulus) : Chế vaccin từ ấu trùng giun phổi đã xử lý. Tên thương mại đã đăng ký bản quyền là: (Dictol®)

 Ký sinh trùng (Theileria): Vaccine sống

nhược độc.

Vaccin tái tổ hợp ngừa sốt rét gần đây nhất.

Bệnh sốt rét

 Antigen tiền hống cầu (Pre-erythrocyte antigens) kích thích tạo ra kháng thể chống ký sinh trùng sốt rét. Protein bọc: bảo vệ trên 80% trong pha II . RTS,S/SBAS2. hiện nay còn trong lĩnh vực thí nghiệm.

 Antigen trên hồng được nhân vô tính là AMA 1 – là một

tổ hợp 3 antigens, bảo vệ được 47% trong pha II.

 Gần đây nhất tạo ra antigen pha I, ký hiệu là - PfCP-2 ,

nghiên cứu này vào năm 2003.

Sản xuất vaccin tái tổ hợp “F1-V Plague Vaccine” để phòng ngừa bệnh dịch hạch nguy hiểm

• Vaccin dịch hạch cổ điển Plague USP:

– Toàn bộ tế bào vi khuẩn Y. pestis đã bị giết chết bằng

formalin.

– Hiệu lực phòng rất yếu trên chuột TN chủng ngừa

bằng phun sương.

– Không chống được vi khuẩn có capsule-negative – Không kéo dài được thời gian bảo vệ.

• Vaccin mới tái tổ hợp có khả năng phòng tốt hơn

– Fraction 1 (F1) capsular antigen – V Antigen (lcrV)

Cấu trúc kháng nguyên F1-V

vector vector

• Lấy gene sắp xếp trình tự gen: F1 capsule subunit và V antigen của vi trùng Y. pestis.

• Đưa vào E. coli; không bị thải ra. • Bước hai: tinh chế. • Vaccin ổ định trong 18 tháng với to -70oC. • Có hiệu lực bảo hộ trong 9 tháng ở 4oC.

caf1 17 kDa lcrV 36 kDa

http://www.fda.gov/CBER/summaries/120600bio09.ppt

Vaccin đậu mùa tái tổ hợp Recombinant Pox Vaccines

Virology Flint et al 2000 Amer. Soc. Microbiology

Based on Canarypox

Virus đậu mùa tái tổ hợp (Recombinant Poxviruses) • Virus đậu mùa để sản xuất vaccinate thuộc họ:

smallpox

• Tiện lợi của vaccin đậu nùa tái tổ hợp:

– Chống sự lây lan trên phạm vi rộng lớn (có thể với

nhiều loài) rất tốt.

– Có thể chấp nhận trên phạm vi lớn vaccin DNA – Giá thành sản xuất rẽ

• Vaccin “virus đậu mùa sống” có tìm năng độc hại có gây bệnh giống như eczema và viêm não.

Những nguy cơ của vaccin vector tái tổ hợp (Hazards of Recombinant Vectored Vaccines)

• Nếu để vector kháng nguyên tái tổ hợp đi vào loài vi

khuẩn, virus khác không gây bệnh trước đây có thể trở thành vi khuẩn hay virus gây bệnh. – Có thể những vector gây bệnh được chuyển bởi loài tiết túc

• Nếu làm suy yếu không đầy đủ vector kháng nguyên

có thể gây bệnh cho vật chủ khi chủng ngừa.

• Vector tái tổ hợp với những dòng virus trong tự nhiên có thể đưa đến tính độc hại mới do con người tạo ra.

chân đốt chích hút.

Liệu pháp gen.

• Nuôi tế bào gốc để chữa bệnh. • Sửa chữa in vitro bởi virus

chuyển đoạn gen vào tế bào chủ bị bệnh.

• Cấy trở lại tế bào chủ đã sửa

chữa gen vào cơ thể người bệnh.

Chữa bệnh bằng tế bào gốc của người lành được nhân vô tính để cấy vào người bệnh.

Người lành

Người bệnh

Sao chép Đảo ngược

Quá trình tái tổ hợp DNA

Tái tổ hợp Lại RNA Bình thường

Tổ hợp RNA mới

Tế bào Chuyển gen Thiết kế mới

Cấy RNA lành vào virus

Reovirus

Tế bào Người bệnh

Vi khuẩn mang gen Đột nhập vào té bào

Xác định gen

Tách tế bào khỏi Cơ thể người bệnh

Vector DNA

DNA người

Tế bào bạch cầu Có chứa lympho T

Dùng liệu pháp gen để chữa bệnh máu trắng thiếu máu bẩm sinh

Retrovirus Mang vetor Chuyển gen

Cô lập tế bào Bạch cầu từ Đứa trẻ bệnh

Tế bào bạch cầu Với vector DNA Chuyển gen choretrovirus

Gen DNA

Đứa trẻ với bệnh Bạch cầu được điều trị

DNA retrovirus kết hợp Với chromosome của tế bào bạch cầu

Đưa vào môi trường Nuôi dưỡng tế bào

Đưa gen đã sử đổi vào Cơ thể

Đứa trẻ thiếu khả năng miễn Dịch đã chữa Khỏi bệnh bằng liệu pháp gen

Liệu pháp gen – triển vọng mới chữa điếc http://vnexpress.net/Vietnam/Suc-khoe/2003/06/3B9C85F8/

Các nhà khoa học Mỹ vừa phát triển thành công tế bào lông thính giác - loại tế bào có vai trò quan trọng trong khả năng nghe của con người và động vật bậc cao. Nếu kỹ thuật này có thể ứng dụng trên người, nó sẽ mở ra triển vọng về một phương pháp mới điều trị bệnh điếc và các chứng suy thính giác ở tuổi già.

90% người bị điếc do thiếu lông thính giác bẩm sinh hoặc chúng bị hỏng

Hứa hẹn liệu pháp gen tự sửa

http://www.vast.ac.vn/index.asp?fcid=2&progid=21002&newsid=363

Các chuyên gia đã tìm ra cách thuyết phục các tế bào tự sửa. Thay vì thay thế một gene lỗi.

Các nhà nghiên cứu Đức tìm ra một loại thuốc có thể ảnh hưởng tới cách hoạt động của một gene trong cơ thể bệnh nhân bị bệnh.

Bệnh teo cơ xương sống (SMA), một bệnh di

truyền, và là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu ở trẻ sơ sinh.

Do thoái hoá thần kinh vận động ở dây cột sống, những người bị SMA cơ chân, tay và thân bị yếu và teo.

Ở những bệnh nhân bị SMA, gene thần kinh vận động tồn tại (SMN1) bị mất đi, nhưng những gene này đều có 1 gene copy (SMN2).

Tuy nhiên, SMN2 chỉ sản sinh ra khoảng 10% protein sửa chữa – không đủ để ngăn cản bệnh SMA.

Các nhà nghiên cứu, thuộc Viện Gene tại Trường Đại học Cologne, Đức, nghiên cứu một loại thuốc có tên gọi valproate, được sử dụng để điều trị chứng động kinh. Các thí nghiệm cho thấy, thuốc này có thể tăng lượng protein SMN tới bốn lần để tự sửa lỗi gen.

Cấy ghép nội tạng khác vọng khoa học của con người (Xenotransplantation)

Sản xuất tế bào gốc để tạo cơ quan bộ phận mới

Động vật chuyển gen được cắt một cơ quan tổ chức phân lập và nuôi cấy trong môi trường vô trùng để sử dụng cơ quan bộ phận này cấy ghép cho cơ thể nhận cần được cung cấp.