Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật hấp phụ miễn dịch vi hạt đánh dấu huỳnh quang trong định týp HLA
lượt xem 2
download
Mục tiêu nghiên cứu của bài viết nhằm ứng dụng kỹ thuật định týp kháng nguyên bạch cầu người (HLA) mới dựa trên nguyên lý kỹ thuật hấp phụ miễn dịch vi hạt đánh dấu huỳnh quang (FCMIA).
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật hấp phụ miễn dịch vi hạt đánh dấu huỳnh quang trong định týp HLA
- T¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 5-2020 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT HẤP PHỤ MIỄN DỊCH VI HẠT ĐÁNH DẤU HUỲNH QUANG TRONG ĐỊNH TÝP HLA Nguyễn Ngọc Tuấn1, Đỗ Khắc Đại1 Hoàng Trung Kiên1, Nguyễn Đặng Dũng1 TÓM TẮT Mục tiêu: Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật định týp kháng nguyên bạch cầu người (HLA) mới dựa trên nguyên lý kỹ thuật hấp phụ miễn dịch vi hạt đánh dấu huỳnh quang (FCMIA). Đối tượng và phương pháp: Sử dụng bộ kít định týp HLA-SSO dựa trên nguyên lý FCMIA để định týp mẫu thử DNA đã được định týp bằng phương pháp PCR-SSP, so sánh kết quả định týp HLA và phân tích ưu, nhược điểm của từng kỹ thuật. Kết quả: Bộ kít định týp PCR-SSO cho kết quả định týp chính xác, có thể định týp được nhiều mẫu trong thời gian ngắn. Kết luận: Công nghệ FCMIA có một số ưu điểm trong định týp HLA như độ chính xác, thời gian tiến hành ngắn, chi phí chỉ tương đương các kỹ thuật khác. * Từ khoá: Định týp HLA; Kỹ thuật hấp phụ miễn dịch vi hạt đánh dấu huỳnh quang. ĐẶT VẤN ĐỀ thuật sinh học phân tử (PCR-SSP) [3]. Từ đó cho đến nay, định týp HLA được chỉ Kháng nguyên bạch cầu người (human định cho hầu hết các ca ghép thận, ghép leukocyte antigen - HLA) được mã hóa tim được thực hiện tại Học viện Quân y. bởi một hệ thống gen nằm trên cánh ngắn Góp phần không nhỏ trong chống thải nhiễm sắc thể số 6, bao gồm 3 locus ghép, giúp tăng chất lượng sống cho chính là A, B (HLA lớp I) và DR (HLA lớp bệnh nhân ghép. Kỹ thuật PCR-SSP có II). HLA tham gia vào quá trình nhận diện nhiều ưu điểm so với phương pháp huyết kháng nguyên, dẫn đến hình thành đáp thanh học nhưng vẫn còn tồn tại hạn chế, ứng miễn dịch đặc hiệu chống lại kháng đó là chưa thể thực hiện việc định týp nguyên lạ ở cơ thể người. Chính vì vậy, nhanh cùng một lúc nhiều mẫu xét HLA đặc biệt quan trọng trong phản ứng nghiệm do đa số các thao tác thực hiện thải ghép [1]. Để giảm thiểu phản ứng thải chưa được tự động hóa, kết quả định týp ghép cần lựa chọn người cho có HLA phù vẫn phụ thuộc vào nhận định chủ quan hợp với người nhận tạng. Năm 1992, Học của người đọc dựa trên kết quả điện di. viện Quân y đã thực hiện thành công kỹ Yêu cầu định týp nhanh và chính xác thuật định týp HLA bằng phương pháp cùng một lúc nhiều mẫu xét nghiệm xảy huyết thanh học. Năm 2011, cũng tại Học ra khi có rất nhiều người nhận tạng mong viện Quân y, Bộ môn Miễn dịch tiếp tục muốn kiểm tra sự phù hợp với tạng hiến thành công trong định týp HLA bằng kỹ từ người cho chết não. 1 Bộ môn Miễn dịch, Học viện Quân y Người phản hồi: Nguyễn Ngọc Tuấn (nguyenngoctuanmd@gmail.com) Ngày nhận bài: 06/5/2020 Ngày bài báo được đăng: 22/6/2020 17
- T¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 5-2020 Trong thời gian gần đây, các xét độ tinh sạch từ 1,8 - 2,2 (tỷ lệ OD 260/280), nghiệm sử dụng đầu dò oligonucleotid đã biết trước kết quả định týp dựa trên kỹ đang được ứng dụng rộng rãi trên thế thuật PCR-SSP. giới. Kỹ thuật PCR-SSO dựa trên nguyên * Vật liệu nghiên cứu: lý này đã và đang được áp dụng trong định týp HLA ở nhiều nước với nhiều ưu - Các hoá chất và sinh phẩm xét điểm về độ chính xác cũng như độ phân nghiệm (hãng LIFECODES, Mỹ) bao gồm: giải [4], ngoài ra có thể định týp nhiều Master Mix; Probe Mix; Taq Polymerase; mẫu xét nghiệm trong một thời gian ngắn. nước cất: Nuclease-free, khử ion; phức Chính vì vậy, chúng tôi nghiên cứu đề tài hợp chất huỳnh quang PE gắn streptavidin; này nhằm: Phát triển và ứng dụng một kỹ dung dịch pha loãng PE. thuật mới trong định týp HLA (kỹ thuật - Phần mềm MATCH IT! DNA sử dụng PCR-SSO dựa trên công nghệ hạt từ của phân tích HLA. Luminex) [1], qua đó đáp ứng yêu cầu thực tiễn đặt ra. - Hệ thống Luminex 200 và phần mềm điều khiển đi kèm (hãng Luminex, Mỹ). ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP - Các vật liệu và thiết bị labô khác như NGHIÊN CỨU máy PCR, tủ thao tác PCR, máy ủ nhiệt, 1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu máy vortex, máy spin, pipet và đầu týp * Đối tượng nghiên cứu: các loại, giấy bạc, ống PCR, phiến Costar 05 mẫu thử DNA được tách từ máu (Costar No.6509) đều đạt tiêu chuẩn quốc toàn phần có nồng độ từ 40 - 200 ng/µl, tế. 2. Phương pháp nghiên cứu * Nguyên lý định týp HLA dựa trên kỹ thuật FCMIA: 1. Nhân gen với cặp mồi được Biotin hóa 2. Lai DNA với hạt từ 3. Gắn nhãn SA-PE 4. Phân tích huỳnh quang DNA Mồi được Biotin hóa 100 loại hạt từ với mã màu khác nhau Sản phẩm PCR: SA-PE sợi đơn, sợi đôi Hình 1: Nguyên lý định týp HLA dựa trên kỹ thuật FCMIA. Định týp HLA dựa trên kỹ thuật FCMIA [1] bao gồm các công đoạn nhân gen và xác định các gen đặc hiệu. Khác với kỹ thuật PCR-SSP, kỹ thuật định týp HLA bằng FCMIA sử dụng các cặp mồi đã được Biotin hóa. Các sản phẩm PCR sau khi được nhân lên đều được gắn Biotin. Các đoạn DNA này sẽ được lai với các hạt từ huỳnh quang (có các mã màu khác nhau, được gắn với các probe hay còn gọi là đầu dò cho các gen đặc hiệu). 18
- T¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 5-2020 Sản phẩm sau khi lai được gắn nhãn SA-PE (streptavidin - phycoerythrin) thông qua tương tác streptavidin - biotin. Khi đưa vào máy phân tích, phức hợp DNA - hạt từ dưới tác động của tia laser bước sóng tử ngoại sẽ phát ra ánh sáng huỳnh quang. Mật độ huỳnh quang do PE phát ra dưới tác động của laser xanh chứng tỏ sự có mặt của các sản phẩm DNA khuếch đại. Song song với đó, mật độ huỳnh quang phát ra từ các hạt từ dưới tác động của laser đỏ cho phép nhận biết những hạt từ này là hạt từ nào, tương ứng với đầu dò cho những gen đặc hiệu nào. Gen đặc hiệu được xác định khi có sự xuất hiện đồng thời của 2 loại tín hiệu [4]. * Quy trình xét nghiệm: - Bước 1: Chuẩn bị các thành phần cần thiết cho khuếch đại DNA: Thành phần Thể tích cho vào mỗi ống PCR Master Mix 6 µl DNA 5 µl (dung dịch chuẩn độ có nồng độ 15 ng/µl) Taq Polymerase 0,2 µl Nước cất 20 µl - Bước 2: Chạy chu trình nhân gen: Bước Thời gian và nhiệt độ Số chu kỳ 1 95°C trong 3 phút 1 95°C trong 15 giây 12 2 60°C trong 30 giây 72°C trong 30 giây 95°C trong 10 giây 28 3 63°C trong 30 giây 72°C trong 30 giây 4 72°C trong 2 phút 1 5 4°C ~ ∞ 1 - Bước 3: Đợi phản ứng PCR còn 10 phút, lấy dung dịch hạt từ ra ủ ấm ở 600C, vortex 20 giây, spin 5 giây. - Bước 4: Trộn 15 µl dung dịch hạt từ + 5 µl sản phẩm PCR của từng locus ở bước trên, sử dụng phiến Costar 96 giếng. Che phủ giếng bằng miếng dán. Đặt phiến Costar vào máy PCR sau đó chạy chương trình lai như sau: Bước Thời gian và nhiệt độ 1 97°C trong 2 phút 2 47°C trong 10 phút 3 56°C trong 8 phút 4 56°C ~ ∞ 19
- T¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 5-2020 - Bước 5: Chuẩn bị dung dịch PE. Mỗi giếng gồm 170 µl dung dịch pha loãng và 0,85 µl PE. Kết thúc quá trình gắn (nhiệt độ đang được giữ ở 56°C), mở nắp máy PCR, để nguyên phiến trên máy. Gỡ bỏ miếng dán và cho vào mỗi giếng 170,85 µl dung dịch PE. - Bước 6: Lấy phiến ra đặt lên khay kim loại. Cho khay kim loại vào máy Luminex để phân tích kết quả. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN (a) (b) Biểu đồ 1: Số lượng và sự phân bố các hạt từ huỳnh quang. Biểu đồ 1a là số lượng các hạt từ được sử dụng để phân tích dữ liệu. Với mỗi loại hạt từ, số lượng tối thiểu là 40 hạt. Tín hiệu trên mỗi hạt sẽ được sử dụng để tính giá trị mật độ huỳnh quang trung bình (medium fluorescence intensity - MFI). Biểu đồ 1b là phân bố của 100 loại hạt từ huỳnh quang được sử dụng. Có thể thấy các hạt từ phân bố đều, không bị phân tán. Biểu đồ 2: Tỷ lệ các đầu dò được sử dụng để phân tích. Có 100 đầu dò tương tứng 100 loại hạt từ được sử dụng. Kết quả phân tích cho thấy, 100% các đầu dò đều được hệ thống phân tích để đưa ra kết quả. Việc một đầu dò không đạt tỷ lệ 100% có thể do lượng hạt từ sử dụng khi lai không đầy đủ, tín hiệu khi đó sẽ có độ chính xác không cao. 20
- T¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 5-2020 Hình 2: Kết quả phân tích HLA-DRB1 trên phần mềm Match IT! DNA. Theo kết quả phân tích dựa trên tín hiệu MFI từ các đầu dò (cụ thể là locus A), cột màu đỏ tương ứng giá trị dương tính, cột màu xanh tương ứng giá trị âm tính. Kết quả định týp được tô màu vàng là những kết quả được hệ thống phân tích đưa ra, có độ phù hợp cao nhất (HLA-DRB1*10:01:01:01 và HLA-DRB1*12:02:01). Tương tự, hệ thống cho kết quả định týp HLA-A và HLA-B trùng với kết quả đã được thực hiện theo phương pháp PCR-SSP nhưng độ phân giải cao hơn. Bảng 1: So sánh 2 kỹ thuật PCR-SSP và PCR-SSO. Kỹ thuật PCR-SSP PCR-SSO Nội dung Tiêu chuẩn mẫu DNA Nồng độ và độ tinh sạch DNA tương đương nhau Thời gian định týp: (sau khi đã tách DNA) - 1 mẫu 90 - 120 phút 90 - 100 phút - ≥ 2 mẫu Thêm 90 phút/mẫu Thêm 3 phút/mẫu Dựa vào tín hiệu huỳnh quang Phân tích kết quả Dựa vào kết quả điện di đo được Chi phí xét nghiệm Chi phí tương đương Với tiêu chuẩn DNA đầu vào như nhau, động hóa đến 90%, kỹ thuật PCR-SSO có rõ ràng kỹ thuật PCR-SSO dựa trên công thể đáp ứng tốt yêu cầu này. Việc định týp nghệ hạt từ của Luminex có nhiều ưu thêm 10 mẫu cũng chỉ mất thêm 30 phút, điểm hơn, đó là thời gian định týp, độ trong khi để thực hiện điều này với kỹ chính xác dựa trên tín hiệu huỳnh quang thuật PCR-SSP là không thể (mất tối đo được và độ phân giải tốt hơn. thiểu thêm 15 tiếng làm liên tục). Kỹ thuật Với yêu cầu định týp cùng một lúc cho PCR-SSP mất nhiều thời gian do quá nhiều mẫu xét nghiệm, với khả năng tự trình nhân gen và điện di được thực hiện 21
- T¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 5-2020 trên cả plate 96 giếng, trong khi đó kỹ động hóa lên đến 90% và có thể định týp thuật PCR-SSO chỉ là 3 giếng. Có nghĩa là, nhanh được nhiều mẫu xét nghiệm trong cùng thời gian nhân gen, kỹ thuật PCR- một thời gian ngắn. SSP chỉ nhân được cho 1 mẫu xét nghiệm nhưng ở kỹ thuật PCR-SSO là 24 mẫu. TÀI LIỆU THAM KHẢO Quá trình điện di của PCR-SSP cũng 1. Bùi Văn Mạnh và CS. Nghiên cứu lâm tương tự, kỹ thuật viên phải chuyển sản sàng, cận lâm sàng và một số chỉ số miễn phẩm nhân gen của 1 mẫu xét nghiệm từ dịch ở bệnh nhân sau ghép thận. Luận án plate 96 giếng sang 96 giếng điện di Tiến sĩ Y học. Học viện Quân y 2009. tương ứng, trong khi đó PCR-SSO chỉ 2. Đỗ Khắc Đại và CS. Nghiên cứu ứng cần đưa cả plate vào hệ thống phân tích dụng kỹ thuật hấp phụ miễn dịch vi hạt đánh cho tối đa 24 mẫu xét nghiệm/lần đọc. dấu huỳnh quang trong phát hiện đồng thời Chi phí cho một xét nghiệm định týp nhiều cytokine. Tạp chí Y - Dược học Quân sự HLA bằng PCR-SSO cũng chỉ tương đương 2017; 3:17-23. kỹ thuật PCR-SSP. 3. Nguyễn Đặng Dũng, Nguyễn Ngọc Tuấn. Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật sinh học phân KẾT LUẬN tử trong xác định HLA. Tạp chí Y - Dược học Ứng dụng thành công kỹ thuật FCMIA Quân sự 2011; 6:45-52. trong định týp HLA với độ chính xác và độ 4. Trajanoski D, Fidler SJ. HLA typing using phân giải cao. Kỹ thuật có nhiều ưu điểm, bead-based methods. In Immunogenetics, trong đó quan trọng nhất là khả năng tự Humana Press, Totowa, NJ 2012:47-65. 22
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật sàng lọc nội hàm cao trong đánh giá hoạt tính kháng phân bào và cảm ứng apoptosis trên tế bào ung thư gan Hep-G2
12 p | 67 | 5
-
So sánh ứng dụng kỹ thuật mạng thần kinh và lập trình di truyền trong mô hình hóa dữ liệu công thức viên nén phóng thích có kiểm soát
7 p | 76 | 4
-
Nghiên cứu ứng dụng phẫu thuật nội soi sau phúc mạc cắt thận mất chức năng do sỏi
9 p | 69 | 4
-
Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật chẩn đoán nhiễm nấm, trùng roi âm đạo ở phụ nữ đến khám tại Bệnh viện trường Đại học y dược Duế
8 p | 81 | 3
-
Nhân một trường hợp ứng dụng kỹ thuật oxy hóa máu qua màng ngoài cơ thể điều trị hội chứng suy hô hấp cấp nguy kịch tại khoa hồi sức cấp cứu Bệnh viện Chợ Rẫy
6 p | 65 | 3
-
Ứng dụng kỹ thuật máy học vào phân loại bệnh tim
9 p | 10 | 3
-
Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật nội soi hoàn toàn ngoài phúc mạc mở rộng trường quan sát eTEP trong điều trị thoát vị bẹn: Nhân 2 trường hợp
4 p | 21 | 3
-
Bước đầu ứng dụng kỹ thuật PCR định lượng đánh giá tồn lưu tế bào ác tính tổ hợp GEN TEL-AML1 tại Bệnh viện Truyền máu Huyết học
6 p | 60 | 2
-
Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật mổ cắt đốt nội soi điều trị u phì đại lành tính tuyến tiền liệt
6 p | 79 | 2
-
Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật MLPA để chẩn đoán đột biến mất đoạn gen alpha globin gây bệnh alpha thalassemia
7 p | 159 | 2
-
Ứng dụng kỹ thuật sắc ký lớp mỏng định tính ginsenoside Rg1 và Rb1 trong thực phẩm chức năng
4 p | 74 | 2
-
Đánh giá kết quả bước đầu ứng dụng kỹ thuật hút mỡ làm mỏng và mở rộng kích thước vạt da nhánh xuyên thượng vị dưới sâu trong điều trị sẹo co kéo vùng cằm cổ
10 p | 12 | 2
-
Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật MLPA xác định các kiểu đột biến lặp hoặc mất đoạn tại vị trí 1p và 16q trên u nguyên bào thận
9 p | 35 | 1
-
Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật đo áp lực trong lòng động mạch vành và dự trữ dòng chảy mạch vành bằng dây dẫn áp lực (Pressure Wire)
9 p | 46 | 1
-
Ứng dụng kỹ thuật Realtime PCR để phát hiện đột biến 455G/A trên gen Fibrinogen Beta ở bệnh nhân nhồi máu cơ tim trẻ tuổi
7 p | 96 | 1
-
Bước đầu ứng dụng kỹ thuật oxy hóa máu qua màng ngoài cơ thể trong điều trị
7 p | 68 | 1
-
Kết quả nghiên cứu ứng dụng và phát triển kỹ thuật ghép mô, bộ phận cơ thể người tại Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 giai đoạn 2016 - 2021
8 p | 8 | 1
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn