Sản xuất thuốc và DNA vaccine

Interferon là một loại cytokine (protein) do tế bào động vật sinh ra mỗi khi chúng bị virus xâm nhập, interferon không đặc hiệu và có tác dụng ức chế sinh sản của virus, ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển (sự phân hóa) của các tế bào khối u và tế bào bình thường nhất định nào đó. 1. Interferon Interferon là một loại cytokine (protein) do tế bào động vật sinh ra mỗi khi chúng bị virus xâm nhập, interferon không đặc hiệu và có tác dụng ức chế sinh sản của virus, ảnh hưởng đến sinh...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sản xuất thuốc và DNA vaccineSản xuất thuốc và DNA vaccineInterferon là một loại cytokine (protein) do tế bào động vật sinh ra mỗi khichúng bị virus xâm nhập, interferon không đặc hiệu và có tác dụng ức chếsinh sản của virus, ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển (sự phân hóa) củacác tế bào khối u và tế bào bình thường nhất định nào đó.1. InterferonInterferon là một loại cytokine (protein) do tế bào động vật sinh ra mỗi khichúng bị virus xâm nhập, interferon không đặc hiệu và có tác dụng ức chếsinh sản của virus, ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển (sự phân hóa) củacác tế bào khối u và tế bào bình thường nhất định nào đó. Interferon có thểđược coi như một loại thuốc hữu hiệu chống các bệnh nhiễm virus và kể cảmột vài dạng ung thư.Cơ thể động vật sản xuất hai loại interferon là interferon I và interferon II.Interferon I có hoạt tính kháng virus bao gồm interferon-α (IFN-α, khối lượngphân tử khoảng từ 17-26 kDa, được bạch cầu sản xuất) và interferon-β (IFN-β, khối lượng phân tử khoảng 21 kDa, được nguyên bào sợi sản xuất). Cả hailoại IFN-α và IFN-β có tác dụng chống lại sự sinh sản của tế bào, đặc biệt làIFN-α, kích thích hoạt động các tế bào giết tự nhiên (NK) làm tăng biểu hiệncác phân tử HLA11 lớp I. IFN-α được ứng dụng để điều trị ung thư có hiệuquả (đặc biệt là ung thư máu ác tính, ung thư biểu mô tế bào thận), điều trịbệnh nhiễm virus viêm gan B và C mạn tính (có thể chữa khỏi từ 40-50% sốbệnh nhân). Interferon-γ (IFN-γ, có khối lượng phân tử khoảng 25 kDa, đượcsản xuất từ các lympho T CD4+12 (h1), T CD8+ và các tế bào NK) hoạt hóacho sự biểu hiện của các phân tử HLA lớp II, làm thúc đẩy sự biệt hóa các tếbào mono thành các đại thực bào.Các interferon riêng biệt có các phạm vi hoạt động khác nhau trong các loàikhác nhau. α-interferon đã chứng tỏ hiệu quả chống lại bệnh hairy- cellleukemia và viêm gan C. Ngoài ra, nó còn có hoạt tính chống viêm gan Bmạn tính, cũng như điều trị bướu sinh dục và một vài bệnh ung thư như ungthư máu và tủy xương. Thuốc xịt mũi chứa α-interferon cung cấp một số chấtbảo vệ chống bệnh cảm lạnh do các rhinovirus gây ra.Trong một thời gian dài, việc cung cấp interferon người cho nghiên cứu bịhạn chế do kỹ thuật tách chiết rất tốn kém. Đến năm 1979, Klein và cộng sựđã xây dựng hệ thống sản xuất ổn định cho interferon của lymphoid ngườibằng kỹ thuật nuôi cấy dịch huyền phù của African Burkitts lymphoma cónguồn gốc từ dòng tế bào Namalva với sự cảm ứng bằng virus gây bệnh NewCastle. Nuôi cấy tế bào đã được sinh trưởng trong hệ lên men 50 L trên môitrường không có huyết thanh và được cung cấp oxygen hòa tan ở nồng độ caođể tối ưu sự sinh trưởng của tế bào. Trung bình 3,35 units interferon/mL đãđược thu hồi trong sản phẩm cuối cùng chưa tinh sạch.Tuy nhiên, ngày nay việc tách chiết một lượng lớn interferon đã trở nên thuậnlợi hơn nhiều nhờ công nghệ DNA tái tổ hợp. Gen mã hóa interferon đượcbiến nạp vào tế bào nấm men S. cerevisiae (eukaryote) có khả năng sản xuấtinterferon với sản lượng rất cao. Thành công này đã làm giảm đáng kể giáthành của interferon, mở ra cơ hội sử dụng loại thuốc này trong điều trị cácbệnh viêm nhiễm virus và một vài dạng ung thư.2. Hoạt tố plasminogen môHoạt tố plasminogen mô (t-PA) là một ví dụ về protein trị liệu được tổng hợptrong nuôi cấy các tế bào động vật có vú chuyển gen. t-PA là một protease cótác dụng phân hủy các sợi tơ huyết fibrin (dạng hoạt hóa của protein gâyđông máu fibrinogen13, protein không tan đã đông kết thành các sợi để hìnhthành một cục máu đông) được sử dụng để chữa bệnh nghẽn mạch máu. Bệnhnhân bị những cơn đau tim thường được uống t-PA vì nó phá tan những cụcmáu nhỏ có khả năng làm tắc mạch.Các nghiên cứu gần đây cho thấy có thể sử dụng các tuyến sữa của động vậtchuyển gen để sản xuất các protein hiếm của người. Chẳng hạn, gen t-PAđược đưa vào phôi chuột bằng công nghệ DNA tái tổ hợp, sau đó phôi chuộtđược cấy vào chuột cái tạo thành chuột chuyển gen có khả năng tiết t-PAngười qua sữa.3. DNA vaccineCòn gọi là vaccine DNA tái tổ hợp, đây là loại nucleic acid vaccine, dựa trênnguyên lý một gen mã hóa cho protein kháng nguyên đặc hiệu được tiêm vàovật chủ (tế bào động vật hoặc vi sinh vật) để sản xuất các kháng nguyên nàyvà khởi động một phản ứng miễn dịch. Nhiều vaccine phòng virus hiện nay(sởi, tê liệt, dại…) đều được sản xuất từ nuôi cấy tế bào động vật mà khôngphải là tế bào vi sinh vật.Hình 1 minh họa mô hình sản xuất và điều trị bằng liệu pháp vaccine DNAtái tổ hợp: Phân lập một hoặc nhiều gen từ tác nhân gây bệnh (pathogen), đưacác gen này vào trong vòng DNA của plasmid và đóng lại (a). Các vòngDNA sau đó được đưa vào trong các nhóm tế bào nhỏ, thường bằng cáchtiêm vào tế bào cơ (b) hoặc đẩy vào da nhờ súng bắn gen (c). Các gen đượcchọn lựa mã hóa cho các kháng nguyên, các chất có thể gây ra một đáp ứngmiễn dịch, thường được sản xuất bởi tác nhân gây bệnh. Hình 1. Mô hình sản xuất và điều trị bằ ...