Ứng dụng công nghệ sinh học trong sinh sản

Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG………………… TIỂU LUẬN Ứng dụng công nghệ sinh học sinh sản GVDH: Trần Thị Phương Nhung LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN I Ứng dụng nuôi cấy TBĐV người 1.1 SX vaccin virus, huyết 1.1.1 Vaccin sống Một vài vaccin sống đáp ứng tiêu chuẩn cho vaccin lý tưởng Đó là: Có khả tạo bảo vệ suốt đời với phản ứng tối thiểu gần toàn thể người nhận hai liều vaccin Những vaccin loại chứa vi sinh vật thường virus; chúng gây nhiễm tế bào nhân lên túc chủ, giống nhân lên vi sinh vật hoang dại gây nhiễm khuẩn tự nhiên Như vậy, vi sinh vật có vaccin gây đáp ứng miễn dịch thể giống đáp ứng với vi sinh vật hoang dại Vaccin sống giảm độc lực, tức khả gây bệnh vi sinh vật loại bỏ thủ thuật sinh học hay kỹ thuật Các vaccin sống thường tạo hai loại miễn dịch, miễn dịch dịch thể (kháng thể) miễn dịch tế bào (tế bào Limpho T) Vaccin sống gồm có loại sau: 1.1.1.1 Vaccin cổ điển Thuật ngữ “cổ điển” đề cập tới chiến lược vaccin không dùng tới công nghệ rADN Chiến lược vaccin cổ điển làm giảm độc lực nuôi tế bào trở nên thực thập kỷ 40 50 với nuôi tế bào đại invitro (trong phịng thí nghiệm) khả ni virus ni tế bào đó, tạo vaccin uống poliovirus, vaccin tiêm sởi, quai bị, thuỷ đậu, rubella Một cách chế tạo vaccin cổ điển thứ hai phân lập nuôi virus động vật, gây bệnh động vật tương tự bệnh người Virus động vật tạo miễn dịch người không gây bệnh cho người Đó trường hợp Jenner dùng virus Vaccina (đậu bò) để làm vaccin phòng bệnh đậu mùa người (Variola virus) 200 năm trước Chính vaccin dẫn đến việc toán bệnh đậu mùa phạm vi toàn giới vào thập kỷ 70, bệnh toán vaccin GVDH: Trần Thị Phương Nhung LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN Hình 1: Kiểm tra mẫu kính hiển vi điện tử 1.1.1.2 Vaccin tái tổ hợp Có hướng cơng nghệ rADN ứng dụng để phát triển vaccin virus sống mới: Ứng dụng thứ tạo biến đổi đặc hiệu xoá bỏ gen virus, điều làm cho virus giảm độc lực cách vững bền Như vậy, chúng khơng cịn có khả quay trở lại độc lực Đây hướng tạo vaccin H5N1 Viện Vệ sinh dịch tễ TƯ (Hà Nội) Ứng dụng thứ hai công nghệ ADN cho việc phát triển vaccin sống làm cho virus trở thành vecto Polypeptit “ngoại lai” hay Epitop peptit từ tác nhân gây bệnh khác người Mục đích tạo vecto để giới thiệu Polypeptit hay peptit ngoại lai cho hệ thống miễn dịch, khuôn khổ virus sống, cho hệ thống miễn dịch đáp ứng với Polypeptit ngoại lai kháng nguyên miễn dịch “sống” Như phát triển miễn dịch rộng rãi (dịch thể, tế bào hay hai) Là phần virus sống, Polypeptit ngoại lai biểu thị bên bào tương tế bào bị nhiễm, làm gẫy thành đoạn peptit, chuyển vận tới bề mặt tế bào Từ đó, chúng kích thích đáp ứng tế bào Limpho T độc với tế bào Vecto virus mẫu thường dùng rộng rãi việc tạo vaccin sống virus đậu mùa Để làm cho virus trở thành vecto, phải tạo plasmid có chứa gen cho polypeptit ngoại lai, với trình tự nối tiếp hướng biểu thị vào tế bào, kết hợp gọi “một cát xét biểu thị” Virus Vaccinia cát xét biểu thị đưa vào nuôi tế bào, tế bào tiếp nhận hai lúc vào bào tương Ở xảy trình tái tổ hợp, sản xuất virus Vaccinia tái tổ hợp biểu thị Polypeptit ngoại lai GVDH: Trần Thị Phương Nhung LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN Hình 2: Sản xuất vaccin ADN 1.1.2 Vaccin bất hoạt So với vaccin sống vaccin bất hoạt dễ sản xuất Theo định nghĩa, vaccin bất hoạt nhân lên lan tỏa để gây bệnh Nói chung, chúng dung nạp tốt hơn, đặc biệt phần lớn vaccin bất hoạt qua xử lý tinh khiết để loại bỏ đại phân tử khác Ngoài ra, cơng nghệ phát triển nay, dễ thực việc sản xuất vaccin bất hoạt Khả tạo miễn dịch vaccin bất hoạt thường nâng cao nhờ thêm tá dược Tá dược cấp giấy phép dùng cho người muối nhôm hydroxit hay photphat, dùng tiêm cho tỷ người toàn cầu Kháng nguyên vaccin gắn cách vững bền vào muối nhôm nhờ tác động tương hỗ iôn làm thành hỗn dịch Các vaccin chết thường có chức kích thích đáp ứng miễn dịch dịch thể, khởi động cho miễn dịch tế bào 1.1.2.1 Vaccin bất hoạt nguyên tế bào Sản xuất vaccin bất hoạt nguyên tế bào vi khuẩn hay tồn hạt nhỏ virus, với mục đích kích thích việc hình thành kháng thể nhiều kháng ngun; vài vaccin cịn có tác dụng trung hoà tác nhân gây bệnh Trong trường hợp vaccin viêm gan A chẳng hạn, tế bào bị nhiễm virus viêm gan A làm dung giải hạt virus tinh khiết phương pháp sinh hoá học, bất hoạt Formalin, sau hấp phụ vào GVDH: Trần Thị Phương Nhung LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN muối nhôm.Chiến lược cổ điển dẫn đến việc sản xuất vaccin có hiệu lực, đến cịn công nghệ lựa chọn cho nhiều vaccin virus 1.1.2.2 Vaccin bất hoạt protein Đối với nhiều tác nhân gây bệnh việc phát triển vaccin dựa Protein chiến lược lựa chọn Phương pháp chế tạo vaccin dựa Protein kỹ thuật miễn dịch, di truyền sinh hố học xác định tính đặc hiệu kháng nguyên Kỹ thuật nói cho phép biểu vị bảo vệ Polypeptit xác định đặc hiệu Vaccin viêm gan B làm từ nguồn huyết tương người vaccin thể loại Protein bề mặt virus viêm gan B (HBsAg), xác định Lipoprotein, kháng nguyên có biểu vị bảo vệ bề mặt HBsAg lấy từ huyết tương người mang virus viêm gan B mãn tinh khiết bất hoạt để làm vaccin Vaccin viêm gan B tái tổ hợp ứng dụng công nghệ rADN cho việc sản xuất vaccin dùng cho người Định hướng phát triển vaccin mới: Để phát triển vaccin có nhiều trở ngại thường làm nản lòng nhà nghiên cứu đầu tư: - Cần thời gian lâu 10-20 năm - Rủi ro cao: Khoảng 80% gặp thất bại nghiên cứu lâm sàng - Không ngạc nhiên doanh nghiệp nhà nước nước tư không tiếp tục phát triển sản xuất vaccin - Báo trước/tồn hố sâu ngăn cách cam kết cộng đồng quốc tế, quốc gia nhu cầu sức khỏe cộng đồng với vấn đề thương mại - Các tổ chức thương mại cân nhắc khả thu hồi vốn, giá thị trường Nói chung, để phát triển vaccin cần xem xét vấn đề công nghệ sau: So sánh công nghệ bào chế “Cổ điển”: - Vaccin sống giảm độc lực hay bất hoạt - Vaccin nguyên tế bào hay vaccin tiểu đơn vị“ Mới”: - Những vecto sống, vật lây truyền khác - Những mầm bệnh biến đổi di truyền - Cộng hợp - Tá dược GVDH: Trần Thị Phương Nhung LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN - Hấp thu qua niêm mạc - Tái tổ hợp ADN - Những kỹ thuật phát kháng nguyên - Các thiết bị chiết tách Với tế bào vi khuẩn nấm men lắp ghép thêm gen mới, người ta ni cấy quy mô lớn sản xuất loại protein kháng nguyên để chế tạo loại vaccin hệ Ưu điểm loại vaccin là: - Rất an tồn khơng sử dụng tác nhân gây bệnh - Giá thành hạ khơng phải nuôi cấy phôi gà tổ chức động vật, thiết bị đắt tiền - Hạn chế kinh phí kiểm định - Hạ thấp giá thành bảo quản vận chuyển Thuộc loại vaccin hệ kể đến vaccin kháng nguyên nhân tạo, vaccin riboxom, vaccin mảnh virus, vaccin công nghệ ADN Các vaccin chống ung thư gan nguyên phát, chống ung thư cổ tử cung , chống ung thư bạch cầu Burkih bước tiến quan trọng người việc tìm kiếm biện pháp miễn dịch chống hiểm hoạ ung thư Nhờ ghép ADN vi khuẩn Hansen vào vi khuẩn E.coli mà người ta hy vọng làm vaccin chống phong hệ hai ngừa bệnh nan y làm khổ sở 15 triệu người giới Theo Vane Cuatrecasas (1984) tóm tắt tiến lai vaccin tương lai sau: - Vaccin thông thường: Vaccin sống giảm độc vaccin bất hoạt mà việc sản xuất chủ yếu dựa kiến thức kinh nghiệm - Vaccin cải tiến: việc sản xuất dựa nuôi cấy invitro (kể tế bào động vật có vú), nắm tính chất kháng nguyên hiểu biết rõ vị trí sinh miễn dịch ADN chúng - Vaccin protein đơn: bao gồm việc phân lập kháng nguyên tinh khiết nhân mã hố kháng ngun đó, phân tích cấu trúc bậc đưa vào sử dụng công nghệ kháng thể đơn dòng tá dược cải tiến - Vaccin peptit tổng hợp: việc chế tạo dựa hoá miễn dịch, nghiên cứu cấu trúc peptit máy tính hiểu biết chế tượng cộng hợp - Vaccin qua đường uống, khí dung thực phẩm Các dạng trình bày vaccin tương lai: GVDH: Trần Thị Phương Nhung LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN Đó loại: ADN tái tổ hợp di truyền, vaccin ăn qua miệng, vaccin tinh thể Trehaloz, vaccin dán da.Một gen kháng nguyên ghép vào hệ gen vi khuẩn hay virus (vecto) điều hoà promoter, gây nhiễm cho thể, kích thích tạo miễn dịch Vaccin tái tổ hợp có vecto dẫn truyền này, loại hình vaccin sống giảm độc, cịn nhiều hạn chế Trước hết cồng kềnh phải trì nguồn virus hay vi khuẩn sống Do vậy, người ta phải tìm kiếm phương thức khác, đưa gen kháng nguyên vào vecto đơn giản plasmid Thực nghiệm cho thấy, đưa ADN loại plasmid tái tổ hợp mang gen kháng nguyên ngoại lai vào thể thể lại tạo miễn dịch chống lại.Vaccin nucleic bao gồm vaccin ADN vaccin ARN Đó ADN ARN loại plasmid tái tổ hợp mang gen kháng nguyên ngoại lai promoter - Vaccin tái tổ hợp dùng tiêm Loại vaccin tạo cách mạng công nghệ sản xuất vaccin Năm 1989, Gustav (USA) tình cờ phát liệu pháp gen phịng thí nghiệm dùng tế bào động vật có vú sản xuất loại protein mã hoá gen Ba năm sau, S Johnston đại học Texas phát minh kỹ thuật nhân chuỗi ADN tạo sản phẩm protein ngoại lai tế bào động vật Từ protein đến vaccin phải chờ đến bước đột phá nhà bác học Mỹ Harriet Robinson, David Weiner nhóm S.Johnstons tiến hành thành cơng vào năm 1991 Vaccin ADN có tác dụng chống ung thư, chữa bệnh tự miễn dịch dị ứng Vaccin ADN có khả dung nạp cao, an toàn, ổn định hiệu kéo dài so với vaccin cổ điển Ngoài ra, việc dễ dàng sản xuất lớn, giá thành chấp nhận có lợi cho nước phát triển - Vaccin ăn qua miệng (thực phẩm) Giữa năm 80, RoyCutiss III Guy Gardinau (USA) đề xuất ý tưởng cấy gen ADN ngoại lai virus, vi khuẩn vào thực vật Năm 1992 nhà thực vật học Boyce Thompson New-York có ý tưởng làm vaccin tự nhiên cho người qua việc ăn thực phẩm cấy gen Hiện có cơng ty cơng nghệ sinh học lớn nghiên cứu phát triển vaccin “ăn” kiểu - Vaccin hóa học dùng tinh thể “Trehaloz” làm “vật mang” Là loại đường đơi có nhiều mơ sinh học, có khả tích trữ lượng để trì sống gặp điều kiện bất lợi Năm 1990 B.Roz Anh đề xuất việc gắn kháng nguyên với tinh thể xoa da, dễ dàng xâm nhập vào mô sống phóng thích kháng ngun kiểu tiêm chủng cổ điển Trehaloz cịn tá dược đơng khơ vaccin, dạng khí dung dùng qua đường thở (vaccin cúm) Nhờ khả bắt giữ thải GVDH: Trần Thị Phương Nhung LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN chậm, vaccin Trehaloz ổn định giữ công hiệu cao thời gian dài nhiệt độ bảo quản (60oC/1 tháng không công hiệu) - Vaccin dán da Người Mỹ cho việc thấm qua da cách đưa vaccin vào tiếp cận hệ thống miễn dịch thể người Nhóm nghiên cứu G.Glenm thử dán miếng giấy thấm chứa độc tố tả CT CT chất kích thích miễn dịch mạnh làm giảm độc tính (các tiểu phần) trở thành tá dược chuẩn cho nhiều loại vaccin khác, việc đưa CT qua da an toàn sau thử số người tình nguyện Thử với LT E.coli chuột cho kết tốt Đã có 30 loại kháng nguyên làm vaccin thử dạng (bạch hầu, uốn ván, cúm, dại …) chí khơng gây miễn dịch chéo với CT “Miễn dịch qua da” bước đầu thử 18 người tình nguyện với hai kháng nguyên CT LT dán cánh tay Sau tuần đo hiệu giá kháng thể thấy cao, không gây phản ứng phụ so với chứng Có thể vaccin phải cải tiến việc thay dùng trực tiếp độc tố vi khuẩn vector plasmid ADN - Vaccin khí dung: Phun xịt qua đường hít thở (Vaccin cúm…) Phân loại Vaccin Vaccin virus vi khuẩn sống, giảm độc lực, đưa vào thể không gây bệnh gây bệnh nhẹ Vaccin vi sinh vật bị bất hoạt, chết sản phẩm tinh chế từ vi sinh vật - Vắc xin hệ thứ 1: + Vaccin bất hoạt ( Vaccin vi khuẩn chết) vi sinh vật gây bệnh bị giết hóa chất nhiệt Thí dụ: Vaccin chống cúm, tả, dịch hạch viêm gan siêu vi A Ưu điểm: An tồn vi sinh vật khơng cịn khả phục hồi dạng độc Nhược điểm: - Tính miễn dịch hơn, hầu hết Vaccin loại gây đáp ứng miễn dịch khơng hồn tồn ngắn hạn, cần phải tiêm nhắc nhiều lần - Đắt + Vaccin vi khuẩn, virus sống, giảm độc lực Vaccin chứa toàn tế bào vi khuẩn vi rus nuôi cấy điều kiện đặc biệt nhằm làm giảm hoạt lực, giảm đặc tính độc hại chúng Ưu điểm: Có khả tạo đáp ứng miễn dịch cao chúng nhân lên theo chu kỳ thời gian thể Vaccin điển hình loại thường gây đáp ứng miễn dịch dài GVDH: Trần Thị Phương Nhung LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN hạn loại Vaccin ưa chuộng dành cho người lớn khỏe mạnh Các Vaccin ngừa bệnh sốt vàng, sởi, bệnh ban đào quai bị thuộc loại Vaccin sống ngừa bệnh lao khơng phải dịng vi khuẩn lao gây bệnh, mà dòng lân cận gọi BCG Nhược điểm: Các Vaccin loại gây nguy hiểm chúng khơng ổn định trở lại dạng độc gây bệnh Ví dụ , Vaccin bại liệt gây chứng bại liệt cho trẻ tiêm chủng với tỉ lệ 3/106 (tại Mỹ, theo Girard,1985) Tiêm chủng Vaccin đậu mùa gây viêm não tỉ lệ 5/106 (tại Mỹ, theo Girard,1985) + Vaccin có nguồn gốc từ độc tố anatoxin: Ngồi vắc xin chứa toàn tế bào vi sinh vật, số thành phần tiết chúng có khả kích thích miễn dịch biết độc tố (toxoid) Vaccin loại chứa độc tố làm bất hoạt ( gọi giải độc tố hay anatoxin) Các độc tố chế tạo thành sau ủ với formalin độc tính Ví dụ Vaccin giải độc tố uốn ván hay bạch hầu Phối hợp vacxin: Mục đích việc phối hợp vacxin làm giảm bớt số mũi tiêm chủng làm giảm bớt số lần tổ chức tiêm chủng Có hai loại phối hợp vacxin: - Tiêm chủng vacxin phối hợp (trộn vacxin với nhau, tiêm chủng lần, đường) - Tiêm chủng nhiều vacxin riêng biệt thời gian, vị trí khác theo đường khác Phối hợp vacxin phải đảm bảo giữ hiệu lực tạo miễn dịch không gây tác hại Hiệu lực tạo miễn dịch thành phần vacxin phải chúng tiêm chủng riêng rẽ Một số trường hợp phối hợp vacxin tạo đáp ứng miễn dịch mạnh Ngược lại có trường hợp phối hợp không hợp lý làm giảm hiệu lực tạo miễn dịch Sự phối hợp vacxin hợp lý không làm tăng tỷ lệ phản ứng phụ Nghĩa độ an toàn đảm bảo chúng tiêm chủng riêng rẽ thời gian khác - Vắc xin hệ thứ 2: Vaccin hệ thứ hệ thứ ba văc-xin tái tổ hợp thay hoàn toàn Vaccin cổ điển cịn gọi subunit Vaccin Đó loại Vaccin sử dụng antigen vi sinh vật (subunit) thích hợp để kích thích tạo đáp ứng miễn dịch mạnh Với công nghệ gen đại, antigen tổng hợp cách cắt đoạn gen tổng hợp nên protein đặc trưng cho vi sinh vật gây bệnh, ghép gen vào gen vi GVDH: Trần Thị Phương Nhung LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN khuẩn, nấm men khác hay tế bào nuôi cấy để tạo protein đặc hiệu cho mầm bệnh, dùng protein đề tiêm chủng tạo miễn dịch đặc hiệu Ưu điểm Vaccin loại là: Kháng nguyên dùng để kích thích miễn dịch phan lập từ phần lành tính, khơng gây bệnh vi sinh vật gây bệnh, tổng hợp tế bào vi sinh vật hay động vật lắp ráp gen, đảm bảo tính an toàn sản xuất Dạng văc-xin an toàn chất lạ khơng chưa tồn gen vi sinh vật nguyên thủy khhong tái sản xuất thể nhận, tác dụng phụ, khả miễn dịch cao Giảm giá thành sản xuất, thay cơng đoạn đắt tiền bao gồm môi trường nuôi cấy mô động vật phôi môi trường nuôi cấy vi sinh vật thông thường, tương đối đơn giản Ngồi khơng phải trang bị tốn cho vấn đề đảm bảo tính an tồn cao (ví dụ Vaccin thơng dụng chống bệnh lở mồm long móng thường có giá thành cao sản xuất địi hỏi nhà xưởng phải an tồn) Giá thành bảo quản vận chuyển thấp nhờ giảm yêu cầu làm lạnh đông khô Tránh việc phải thử nghiệm tính an tồn qui mơ lớn, Vaccin khơng chứa tác nhân gây bệnh Một điển hình Vaccin dạng Vaccin phịng viêm gan virus B hệ II Đó Vaccin tạo cách lây nhiễm vius viêm gan B vào tế bào chủ cho virus sản xuất kháng nguyên Sau tách chiết gây bất hoạt virus để tạo Vaccin Hạn chế kỹ thuật chiết tách kháng nguyên phức tạp tốn ( ADN tái tổ hợp ADN lai tìm in-vitro (trong ống nghiệm) cách tổ hợp hai nguồn ADN thuộc hai loài khác nhau.) - Vắc xin hệ thứ 3: Là văc-xin tái tổ hợp antigen đặc hiệu tổng hợp từ ADN vi sinh vật phối hợp với tá dược làm gia tăng tính miễn dịch MiễnLà văc-xin tái tổ hợp antigen đặc hiệu tổng hợp từ ADN vi sinh vật phối hợp với tá dược làm gia tăng tính miễn dịch Miễn dich gia tăng: cách để làm tăng mức kháng thể làm kích thích tế bào nhớ ( stimulating the memory celles) Một số hợp chất có khả làm gia tăng hiệu Vaccin vius Vaccin toxoid làm gia tăng kìm chế kháng nguyên hệ thống bạch huyết Các chất gọi chất hỗ trợ (Adjuvant) Các chất hỗ trợ: Đối với Vaccin toxoid dùng adjuvant gồm có aluminum sunfate aluminum hydroxid, cịn Vaccin vius dùng dầu vô dầu phộng GVDH: Trần Thị Phương Nhung 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN tiến hành khỉ Trung tâm nghiên cứu động vật quốc gia Hyderabad Nếu thành cơng, tế bào gan dê sử dụng để cấy ghép cho bệnh nhân suy thận cấp Ấn Độ Chúng giống hoạt động hiệu không tế bào gan bào thai người Vào năm ngối, nhóm nghiên cứu Habibullah chứng tỏ tế bào gan có khả giải độc ammonia nước tiểu chuyển hố glucose Ngồi ra, người Hồi giáo Do Thái dễ dàng chấp nhận tế bào dê tế bào lợn lý tơn giáo 1.6.3 Cấy ghép tụy từ tế bào nhiều động vật khác Hình - Cấy ghép tế bào gốc cảm ứng đa chức (iPS) chuột cống vào thể chuột nhắt Trong báo cáo đăng tạp chí Ung thư Mỹ số ngày 3/9, nhà khoa học Nhật Bản thuộc Đại học Tokyo Cơ quan chấn hưng khoa học công nghệ Nhật Bản cho biết họ cấy thành công tế bào gốc cảm ứng đa chức (iPS) chuột rat (thuộc chủng loại chuột cống) vào thể chuột mouse (thuộc chủng loại chuột nhắt) Sau cấy tế bào iPS trải qua phân chia tế bào, chuột mouse có tuyến tụy chuột rat Đây lần giới nhà khoa học cấy ghép thành công quan nội tạng từ tế bào nhiều động vật khác Các nhà khoa học cho biết thông thường trứng thụ tinh động vật sinh trưởng thành quan nội tạng thông qua nhiều lần phân chia tế bào Tuy nhiên, nghiên cứu nhà khoa học Nhật Bản làm thay đổi trình GVDH: Trần Thị Phương Nhung 27 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN Trước tiên, nhà khoa học tiến hành giao phối chuột mouse chuột mouse đực thay đổi gen di truyền nhằm mục đích lấy trứng thụ tinh tự chủ sinh trưởng tuyến tụy chuột mouse Ba ngày sau, nhà khoa học thực cấy từ 10-15 tế bào iPS lấy từ đuôi chuột rat vào trứng thụ tinh phân chia thành bào thai chuột mouse Kết cuối nuôi cấy thành công chuột mouse có tuyến tụy chuột rat Các nhà khoa học tiến hành thí nghiệm kể 150 chuột mouse Tuy nhiên, kết thu chuột mouse trưởng thành Kết nghiệm chứng cho thấy, chuột mouse có tế bào tuyến tụy tương đồng với chuột rat, số đường huyết ổn định Chuột mouse chuột rat thuộc chủng động vật có xương sống ứng dụng rộng rãi nghiên cứu di truyền học II Ứng dụng CNSH sinh sản 2.1 GIFT - chuyển giao tử vào ống dẫn trứng 2.1.1 Khái niệm: Chuyển giao tử vào vòi fallope (Gamete intrafallopian transfer) (GIFT) việc lấy trứng từ buồng trứng người phụ nữ, kết hợp trứng với tinh trùng nam giới sau đưa vào vịi fallope Mục đích việc làm để thụ tinh thực thể người phụ nữ khơng phải ngồi 2.1.2 Tiến hành Đây phương pháp IVF cải thiện Khi việc thụ thai thành công, phôi bào tốt thay ni dĩa thủy tinh chúng nuôi ống dẫn trứng bà mẹ Như chúng sống môi trường thiên nhiên bụng mẹ Khi đến thời hạn chúng tự động rơi xuống tử cung Phơi bào sau phát triển thành thai nhi 2.1.3 Những thuận lợi bất ngờ Đứa bé thụ tinh ống nghiệm (TTTON) giới chào đời vào năm 1978 Với mục đích làm tăng hiệu chu kỳ điều trị, kỹ thuật chuyển giao tử vào vòi trứng (GIFT) hay chuyển phơi vào vịi trứng (ZIFT) đưa áp dụng rộng rãi sớm, từ năm đầu thập niên 80 Về mặt lý thuyết, trước đây, người ta cho kỹ thuật GIFT/ZIFT có ưu điểm so với chuyển phơi vào buồng tử cung (IVF-ET) phù hợp với sinh lý, giúp phôi phát triển tốt số trường hợp, hạn chế tổn thương đến niêm mạc lòng tử cung… Tuy GVDH: Trần Thị Phương Nhung 28 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN nhiên, kỹ thuật có bất lợi định không áp dụng cho trường hợp bất thường tai vòi, trong nhóm đối tượng TTTON Ngồi ra, để thực GIFT/ZIFT đòi hỏi gây mê, cần thực với thông qua kỹ thuật nội soi ổ bụng, đó, chi phí cao tăng bất tiện nguy cho bệnh nhân Gần đây, vai trò GIFT/ZIFT nhiều trung tâm TTTON giới xem xét đánh giá lại, đặc biệt Mỹ Trong nghiên cứu meta-analysis, với số liệu từ nghiên cứu ngẫu nhiên có nhóm chứng, thực trường đại học Yale, Mỹ vào năm 2001, tác giả nhận thấy tỷ lệ có thai hai phương pháp GIFT/ZIFT IVF-ET Điều kết nỗ lực không ngừng việc cải tiến điều kiện ni cấy phơi phịng thí nghiệm thời gian qua Tuy nhiên, cần lưu ý với phương pháp GIFT/ZIFT, nguy bị thai tử cung tăng gấp đôi Kết nghiên cứu cho thấy GIFT/ZIFT-một kỹ thuật tốn kém, phức tạp, xâm lấn-không có lợi điểm đáng kể so với IVF-ET Trong thực tế, theo báo cáo tổng kết công bố vừa Hội Y học sinh sản Mỹ (11/2002), sử dụng số liệu 650.000 chu kỳ điều trị tất trung tâm TTTON Mỹ, tỷ lệ áp dụng kỹ thuật GIFT/ZIFT chiếm chưa đến 3% Đồng thời, số trung tâm thực kỹ thuật GIFT, ZIFT giảm 80/360 55/360 trung tâm Lý trung tâm thực kỹ thuật chủ yếu tôn giáo cá nhân Đây số liệu thống kê tình hình thực kỹ thuật HTSS Mỹ vào năm 1999 Số trung tâm thấp tính thời điểm 2002 Trong GIFT ZIFT cịn thực trung tâm Mỹ, Châu Âu, kỹ thuật khơng cịn thực Theo báo cáo Châu Âu Hội Sinh sản Phôi học người Châu Âu (ESHRE), từ 1995, không thấy có ghi nhận số liệu GIFT, ZIFT Các số liệu cho thấy, với số kỹ thuật thuộc lịch sử khác cấy phôi âm đạo, chọc hút trứng qua nội soi, SUZI, PZD, co-culture…, GIFT ZIFT khơng cịn áp dụng hầu giới GVDH: Trần Thị Phương Nhung 29 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN 2.2 Thụ tinh nhân tạo 2.2.1 Khái niệm: Là phương pháp đưa tinh trùng người nam vào phận người nữ để thụ thai 2.2.2 Chuẩn bị giao tử Giao bào: Trứng tinh trùng - Các tế bào sinh dục nữ: Trứng Trứng nằm noãn hai buồng trứng sau bắt đầu đời sống phôi thai bé gái từ nằm bụng mẹ Tuy nhiên phát triển trứng bị chựng lại tuổi dậy Vào giai đoạn dậy thì, tháng có trứng trưởng thành phóng nỗn thể qua chu kỳ kinh nguyệt Mỗi tháng, trứng kết thúc phát triển nang trứng tống khỏi buồng trứng (gọi rụng trứng), nang khác tiếp tục phát triển lúc, ngưng lại biến cách tự động Hiện nay, đa số trường hợp thụ tinh nhân tạo thực chu kỳ kích thích rụng trứng nhằm thu khơng trứng mà nhiều trứng Vì làm tăng khả có thai: phương pháp kích thích nang Phương pháp kích thích cần dùng nội tiết tố, mặt giúp “buồng trứng nghỉ ngơi” (làm cho buồng trứng không nhạy cảm nữa) nhằm làm tăng số lượng nang trứng thu được, mặt khác nhằm kích thích nang trứng phát triển Thuốc phải dùng hàng ngày, từ đến tuần, kích thích cần theo dõi chặt chẽ dựa kết siêu âm buồng trứng, định lượng hormone máu Việc vừa theo dõi cho phép phát có nhiều nỗn trưởng thành củng nhằm tránh kích thích mức, gây hậu tai hại Khi nỗn đạt đến kích thước đũ lớn mơng muốn vấn đề lại khởi phất rụng trứng cách kích thích loại hormone hướng sinh dục Điều cho phép thu trứng buồng trứng chin Sau chích thuốc 36 , nag trứng có kích thước khoảng từ 15-20 mm, chúng chọc hút ra(có gây tê chỗ), chất dịch thu từ nang trứng hút kim hướng dẫn siêu âm qua ngả âm đạo Chính dịch hút nang trứng, nhà sinh học hy vọng tìm thấy trứng trưởng thành cần cho trình thụ tinh - Tinh trùng nam giới, theo lý thuyết việc lấy tinh trùng khơng có khó khăn, lần xuất tinh có đến hàng triệu tinh trùng Nhưng thực tế, muốn có tinh trùng tốt cần phải ngưng giao hợp ngày trước lấy tinh trùng để thụ tinh nhân tạo Tinh trùng lấy cách thủ GVDH: Trần Thị Phương Nhung 30 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN dâm vào ngày cần thụ tinh nhân tạo Trong số trường hợp, tinh trùng lấy cách trực tiếp qua sinh thiết tinh hồn ngày trước vài ngày Nếu lấy trước ngày thụ tinh tinh trùng cần phải đông lạnh 2.2.3 Cơ chế tiến trình Giai đoạn giao bào thụ tinh Tại phịng thí nghiệm, nhà sinh học chuẩn bị giao bào: Tinh trùng làm sạch, loại bỏ tinh dịch chọn tinh trùng có khả di dộng cách đặt chúng vào môi trường đặc biệt để quan sát; Trứng: theo dõi kiểm tra ngày rụng rứng người phụ nữ (hoặc tiêm hoocmone kích thích trứng rụng Sau đó, nhà sinh học chọn lọc tinh trùng chọn lọc tốt tiêm trực tiếp vào tử cung người phụ nữ dụng cụ đặt biệt Sau 12 ngày người phụ nữ cho làm xét nghiệm xem có thai chưa 2.2.4 Ứng dụng thụ tinh nhân tạo - Điều trị vô sinh cho cặp vợ chồng - Hỗ trợ sinh sản 2.2.5 Thành tựu đạt được: Giải vấn đề vô sinh cho nhiều cặp vợ chồng Tỷ lệ có thai chu kỳ thụ tinh ống nghiệm chuyển phôi tươi cao từ 30 - 35% Tiêm tinh trùng vào trứng tinh trùng chồng có vấn đề, tỉ lệ thụ tinh đạt khoảng 20-30% (bình thường 60-70%) GVDH: Trần Thị Phương Nhung 31 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN Số liệu BV Từ Dũ Số chu kỳ điều trị n=37 Số liệu 1991- 1995 (Van Steir-teghem, 2000) Tổng số trứng chọc hút 463 Tổng số trứng ICSI (trưởng thành) 403 41,912 Tổng số trứng sống (sau ICSI) 340 (84,3%) 89.50% Tổng số trứng thụ tinh 245 (60,8%) 71.7% Tổng số phôi 210 (52,1%) 65.10% Chỉ số chuyên môn Số liệu BV Từ Dũ Số liệu 1991-1995 (Van Steirteghem, 2000) Số trường hợp chọc hút trứng 37 4569 Số trường hợp có phơi chuyển 35 (94,6%) 92.50% Tổng số phơi chuyển 119 Số phơi chuyển trung bình/trường hợp 3.4 - 1,3 (1-5) Tỉ lệ thai lâm sàng 37,1% (13/35) Tổng số túi thai 35.90% 20 Tỉ lệ làm tổ phơi 16,8% (20/119) Hình – Số liệu bệnh viện Từ Dũ Thành tựu đạt Việt Nam Tại Việt Nam từ việc chẩn đoán điều trị muộn phương pháp đơn giản bơm vòi trứng, canh rụng trứng phương pháp đo thân nhiệt… đến nay, Việt Nam có hệ thống Trung tâm hỗ trợ sinh sản với 12 Trung tâm thuộc hệ thống công lập lẫn tư nhân với kỹ thuật tiên tiến, mang lại niềm vui cho nhiều cặp vợ chồng muộn, hỗ trợ sinh sản Việt Nam nhanh chóng hịa nhập hệ thống hỗ trợ sinh sản khu vực, quốc tế không số lượng mà chất lượng 2.3 IVF – Thụ tinh ống nghiệm 2.3.1 Khái niệm thụ tinh ống nghiệm Thụ tinh ống nghiệm nguyên tắc tạo hay nhiều nang trứng chín từ buồng trứng lấy thể người mẹ cho thụ tinh với tinh trùng người chồng tinh trùng người cho Trứng sau thụ tinh nuôi ống nghiệm( theo phương pháp in vitro) đến thời điểm định thường – ngày, hợp tử đưa vào buồng tử cung để tiếp tục trình thai nghén thể người mẹ GVDH: Trần Thị Phương Nhung 32 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN Về mặt lý thuyết thụ tinh ống nghiệm tưởng chừng đơn giản thực tế kỹ thuật vơ phức tạp, địi hỏi phải có đầu tư sở vật chất, trang thiết bị đội ngũ y bác sĩ Vì trứng, tinh trùng phôi nhạy cảm với yếu tố bên ngồi địi yếu tố nhiệt độ, khơng khí, mơi trường thao tác thực khắt khe Đối tượng cần làm thụ tinh ống nghiệm: Thụ tinh ống nghiệm phương pháp điều trị dành cho phụ nữ bị tắc nghẽn ống dẫn trứng Phương pháp dùng điều trị cho cặp muộn có thai với cách điều trị đơn giản bệnh nhân lớn tuổi, lạc nội mạc tử cung, bất thường rụng trứng, muộn chưa rõ nguyên nhân, bất thường tinh trùng yếu tố miễn dịch 2.3.2 Quy trình thực thụ tinh ống nghiệm Đương nhiên điều bệnh nhân phải thực thủ tục pháp lý theo quy định pháp luật hành khám, tư vấn, làm hồ sơ xét nghiệm cần thiết để bác sĩ đưa phác đồ thực xác 2.3.2.1 Chuẩn bị giao tử a, Chuẩn bị trứng: Bệnh nhân nữ kích thích buồng trứng nhằm thu nhiều trứng có hội có thai cao Kích thích buồng trứng thực tiêm thuốc nội tiết Gnrh Diphereline gonadotrophin Puregon, Gonal F, Có nhiều lọai phác đồ điều trị để sử dụng cho bệnh nhân tùy theo trường hợp khác nhau, giai đoạn kéo dài từ - tuần Bước 1: Điều chỉnh thuốc kích thích buồng trứng siêu âm theo dõi phát triển nang noãn *Gnrh Thuốc tiêm ngày để ngăn ngừa rụng trứng bảo đảm cho nang noãn phát triển đồng Thường thuốc bắt đầu tiêm vào ngày thứ ngày thứ 21 chu kỳ kinh kéo dài 14 đến 20 ngày Một số bệnh nhân tiêm thuốc kéo dài ngày Thử máu, siêu âm theo dõi nang nõan để đảm bảo số nang noãn thứ cấp đáp ứng tiêu chuẩn cần thiết Khi nồng độ nội tiết đủ điều kiện, bệnh nhân tiêm gonadotrophin * Gonadotrophin Gonadotrophin tiêm da ngày vào vùng da bụng rốn để kích thích nang nỗn phát triển Sau ngày tiêm thuốc, bệnh nhân siêu âm xác định GVDH: Trần Thị Phương Nhung 33 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN số nang noãn kích thước nang Bác sĩ điều chỉnh liều thuốc, theo dõi tiếp tục đủ số nang noãn trưởng thành Bước2: Chọc hút trứng Bệnh nhân tiêm thuốc hCG kích thích rụng trứng sau 36- 42 chọc hút trứng Chọc hút trứng làm phòng Thụ tinh ống nghiệm Trứng lấy qua kim chọc hút trứng gắn vào phận lắp kim đầu dò âm đạo hướng dẫn siêu âm Bệnh nhân tiêm thuốc giảm đau an thần nhẹ Sau chọc hút, bệnh lại theo dõi viện khoảng 1-2 ổn nhà Bạn cần phải biết tất số nang có số trứng, số trứng thu tất thụ tinh thành phôi b, Chuẩn bị tinh trùng Người chồng( người cho tinh trùng) lấy mẫu tinh trùng vào ngày chọc hút trứng Phẫu thuật lấy tinh trùng phương pháp dành cho cặp vợ chồng làm thụ tinh ống nghiệm mà người chồng khơng có tinh trùng tinh dịch nguyên nhân tắc nghẽn (tinh hồn sinh tinh bình thường tinh trùng khơng thể bên ngồi) Phẫu thuật lấy tinh trùng bao gồm nhiều phương pháp Sau bác sĩ Nam khoa khám sinh thiết tinh hoàn, bệnh nhân chọn lựa phương pháp phẫu thuật lấy tinh trùng phù hợp: + Lấy tinh trùng từ mào tinh vi phẫu thuật + Lấy tinh trùng từ mào tinh xuyên kim qua da + Lấy tinh trùng từ tinh hoàn chọc hút + Lấy tinh trùng từ tinh hoàn phẫu thuật xẻ tinh hoàn Tinh trùng lọc rửa cho vào đĩa nuôi cấy để chuẩn bị cho trình thụ tinh giai đoạn sau 2.3.2.2 Sự thụ tinh Tùy theo phác đồ điều trị mà áp dụng hai phương pháp thụ tinh sau a, Thụ tinh ống nghiệm: Trứng sau chọc hút ngày cho thụ tinh theo tự nhiên Ngày hôm sau nhân viên kiểm tra thụ tình diễn thành cơng phôi nuôi cấy – ngày thực q trình chuyển phơi b, Tiêm tinh trùng vào bào tương trứng.(ICSI) GVDH: Trần Thị Phương Nhung 34 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN Để tránh bất thường xảy thụ tinh tự nhiên (hậu khơng thể hình thành phôi), người thường áp dụng kỹ thuật ICSI – Tiêm tinh trùng vào bào tương trứng Đặc biệt người chồng tinh trùng yếu, dị dạng, phải lấy tinh trùng từ mào tinh…, số lượng tinh trùng tốt chọn ít, kỹ thuật ICSI hỗ trợ hiệu (vì cần tinh trùng cho trứng).Tiêm tinh trùng vào bào tương trứng tiến hành vào ngày chọc hút trứng Tinh trùng lấy vào kim đặc biệt, sau tinh trùng tiêm vào bào tương trứng Ngày hôm sau kiểm tra thụ tinh Nếu có phơi thụ tinh, phơi nuôi cấy phần để thực việc chuyển phôi sau 2.3.2.3 Chuyển phôi Quá trình ni cấy phơi thành cơng, người vợ đến bệnh viện để chuyển phôi vào buồng tử cung Thủ thuật vài phút không gây đau đớn Thông thường bệnh nhân chuyển vào - phơi Có thể có phơi bệnh nhân khơng có nhiều trứng số phơi thụ tinh không nhiều Phôi chuyển vào buồng tử cung để làm tổ phát triển thành thai Bao bên ngồi phơi màng suốt Trong số trường hợp, lớp màng bị cứng bất thường khơng mỏng q trình phơi phát triển Điều làm cho phơi khơng thể ngồi bám vào nội mạc tử cung để làm tổ Dựa giả thuyết đó, kỹ thuật làm mỏng làm thủng màng suốt bên ngồi phơi đời, giúp phơi dễ ngồi làm tổ vào tử cung Nhờ giúp cải thiện tỉ lệ thành công làm thụ tinh ống nghiệm Sau chuyển phơi bệnh nhân nhà ngay, không cần nằm viện Bệnh nhân cho toa thuốc nội tiết hỗ trợ để tăng hội làm tổ phôi Bệnh nhân tái khám sau 14 ngày chuyển phôi thực khám thai định kỳ, bác sĩ tư vấn sử dụng loại thuốc nhằm đem lại hiệu cao cho trình mang thai 2.3.3 Những thành đạt thụ tinh ống nghiệm giới Việt Nam 2.3.3.1 Trên giới Cách 34 năm, Bệnh viện Kershaw, Oldham miền bắc nước Anh đứa trẻ thụ tinh ống nghiệm giới đời Ngày sinh Louise Brow 25 tháng năm 1978 trở thành biểu tượng niềm hy vọng hàng triệu cặp vợ chồng muộn Trên giới năm có gần nửa triệu trường hợp thụ tinh ống nghiệm thực 100.000 em bé chào đời từ kỹ thuật năm Tổng số GVDH: Trần Thị Phương Nhung 35 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN em bé thụ tinh ống nghiệm đời giới vượt qua số 1,1 triệu số tăng ngày nhanh Tháng năm 1999, kiện khác xảy trở thành cột mốc đáng ghi nhớ khác lịch sử phát triển kỹ thuật hỗ trợ sinh sản Natalie Brown, người phụ nữ sinh kỹ thuật thụ tinh ống nghiệm, có cách tự nhiên Natalie Brown em ruột Louise Brown Với phát triển nhanh chóng kỹ thuật này, nhà quản lý y tế cộng đồng ngày nhận thức rõ vấn đề vơ sinh, vấn đề có ảnh hưởng nghiêm trọng đến hạnh phúc, sống cá nhân gia đình xã hội 2.3.3.2 Ở Việt Nam Bác sĩ Nguyễn Thị Ngọc Phượng, Giám đốc Bệnh viện Phụ Sản, người chủ trương việc thực thụ tinh ống nghiệm Việt nam Do điều kiện khó khăn kinh phí trình độ phát triển ngành y tế nước nhà, Bệnh viện Phụ Sản Từ Dũ gần 10 năm để đầu tư chuẩn bị sở vật chất Với tinh thần khoa học, kiên trì tâm huyết cán lãnh đạo đầu đàn, kết hợp chuẩn bị nghiêm túc khoa học, kỹ thuật, Bệnh viện Phụ Sản Từ Dũ thực bước đột phá ngành Sản Phụ khoa Việt nam tiến hành thực trường hợp thụ tinh ống nghiệm Việt nam vào tháng năm 1997 Vào năm 2003, Việt nam thành công tất kỹ thuật hỗ trợ sinh sản cao cấp đạt tỉ lệ thành công tương đương với khu vực nước giới Các đồng nghiệp khu vực giới ghi nhận thán phục phát triển vượt bậc kỹ thuật hỗ trợ sinh sản Việt nam Vẫn cịn tranh luận thụ tinh ống nghiệm, kỹ thuật hỗ trợ sinh sản, không phủ nhận niềm vui, hạnh phúc, hy vọng mà kỹ thuật mang lại cho cặp vợ chồng, gia đình khát khao nghe tiếng khóc, tiếng cười trẻ thơ; khơng phủ nhận thành tựu, phát kiến khoa học mà phát triển kỹ thuật hỗ trợ sinh sản đóng góp cho kho tàng tri thức chung nhân loại 2.4 Nhân vơ tính động vật 2.4.1 Khái niệm Nhân tạo “bản sao” tế bào sinh vật Các “bản sao” giống y hệt mặt di truyền Có hai kiểu nhân động vật là: - Nhân phôi (nhân từ tế bào phôi) GVDH: Trần Thị Phương Nhung 36 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 - ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN Nhân vơ tính từ tế bào trưởng thành Nhân phơi người động vật xẩy tự nhiên nhân tạo trường hợp sinh đơi trứng ví dụ điển hình nhân phôi người động vật tự nhiên Nhân vơ tính, cịn gọi nhân DNA trưởng thành, dạng sinh sản vơ tính nhân tạo dựa kỹ thuật nhân Kỹ thuật nhân vơ tính dùng với mục đích tạo “bản sao” giống hệt động vật người tồn Kỹ thuật thực với tế bào có nhân lưỡng bội lấy từ phôi, thai, từ động vật trưởng thành, chí từ mơ đơng lạnh xảy phịng thí nghiệm 2.4.2 Tiến trình, chế, ứng dụng nhân vơ tính Có hai kỹ thuật chuyển nhân dùng nhân vơ tính động vật: • Kỹ thuật Roslin • Kỹ thuật Honolulu 2.4.2.1 Kỹ thuật Roslin (1996): Do Ian Wilmut Keith Campbell viện Roslin (Scotland) dùng để nhân cừu Dolly Quy trình thực hiện: • Lấy tế bào từ tuyến vú cừu mẹ • Ni cấy tế bào để tế bào nhân lên in vitro nhằm tạo nhiều nhân tế bào • Lấy tế bào khỏi ni cấy đồng hóa chu trình tế bào (synchronizing cell cycles) cách để đói môi trường nghèo dinh dưỡng Trong điều kiện tế bào tắt tất gen hoạt động tế chuyển vào pha ngủ G0 • Loại bỏ nhân tế bào trứng chưa thụ tinh lấy từ cừu “mẹ nuôi”, đặt tế bào trứng sát vách tế bào cho (đã đưa pha G0) • Sau rút nhân trứng từ đến tiếng, cho dịng điện chạy qua hai tế bào này, shock có tác dụng hòa tế bào trứng (đã bỏ nhân) tế bào cho nhân với nhau, đồng thời khởi động tế bào tạo thành phát triển thành phơi • Nếu phơi sống, cho phát triển khoảng ngày cuối đặt vào tử cung “mẹ nuôi” cho phát triển thành thai sinh sản bình thường Kỹ thuật tạo cừu Dolly có tỷ lệ thành cơng 1/277 GVDH: Trần Thị Phương Nhung 37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN 2.4.2.2 Kỹ thuật Honolulu: Kỹ thuật Teruhiko Wakayama Ryuzo Yanagimachi đại học tổng hợp Hawai giới thiệu năm 1998 Quy trình thực hiện: Wakayama ban đầu dùng ba loại tế bào: • Tế bào Sertoli (tế bào lát ống tinh hồn) • Tế bào não • Tế bào gị trứng (cumulus cells) Bình thường thể loại tế bào trì pha G0 tế bào gị trứng pha G0 G1 (trạng thái ngủ hay tình trạng ẩn dật) • Các trứng chuột chưa thụ tinh dùng để nhận nhân cho • Sau tế bào cho lấy từ thể chuột, nhân lấy • Sau loại bỏ nhân, đưa nhân tế bào cho vào tế bào trứng tiêm nhân trực tiếp Sau giờ, tế bào trứng chấp nhận nhân • Trứng để yên thêm 5-6 đưa vào ủ mơi trường ni cấy có chứa cytochalasin B để khởi động tế bào phân chia • Sau khởi động, trứng phát triển thành phôi, phơi sau cấy vào tử cung “mẹ ni” cho mang thai sinh nở bình thường Kỹ thuật Honolulu thành cơng với tế bào gị trứng (cumulus cell) Kỹ thuật Honolulu có tỷ lệ thành công 3/100 Kỹ thuật Honolulu cho ưu việt kỹ thuật Roslin (tỷ lệ thành công cao hơn) ứng dụng rộng rãi để nhân vơ tính động vật khác 2.4.2.3 So sánh kỹ thuật Roslin Honolulu: Giống nhau: Lấy tế bào trứng (nhân đơn bội) thể “mẹ”, hút bỏ nhân đơn bội Lấy tế bào thân trưởng thành (máu, da …) cá thể nhân bản, đồng hóa chu trình tế bào tế bào này, hút lấy nhân lưỡng bội Đưa nhân lưỡng bội vào trứng hút bỏ nhân nói để tạo nên “phơi vơ tính” Kích thích để “phơi vơ tính” tiếp tục phát triển phân chia tạo nên khối blastocyst GVDH: Trần Thị Phương Nhung 38 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN Khác nhau: Kỹ thuật Roslin Kỹ thuật Honolulu Tế bào cho: Tế bào cho: - Là tế bào tuyến vú, cần đưa giai Là tế bào tự nhiên trạng thái ngủ (giai đoạn G0 hoặcc G1): tế bào cumulus, tế bào đoạn G0 não, tế bào sertoli - Được nuôi cấy nhân lên ngồi thể Dùng ngay, khơng ni cấy thể Đưa nhân tế bào cho vào tế bào nhận Đưa nhân tế bào cho vào tế bào nhận tiêm shock điện trực tiếp Nhân trứng dịng điện hoạt hóa Trứng sau nhận nhân (“thụ tinh”) để n (khơng có kích thích khác) 5-6 phép chấp nhận nhận có thời gian tái lập trình nhân tế bào Hoạt hóa tế bào phân chia phát triển thành phơi Hoạt hóa tế bào phân chia phát triển thành phơi shock điện ủ mơi trường hóa học có chứa cytochalasin B Tỷ lệ nhân thành cơng thấp (1 lần thành Tỷ lệ nhân thành công cao (3 lần thành công số 277 lần làm) công số 100 lần làm) 2.4.3 Ứng dụng: Nhân vơ tính động vật chưa có ứng dụng thực tế lý sau: • Xác suất thất bại cao • Tỷ lệ cá thể sống thấp • Khơng thể vượt qua đồng hồ sinh học • Nguy xuất đột biến cao Xác suất thất bại cao • Các mối lo ngại vấn đề đạo đức, an sinh xã hội Trong tương lai, nhân vơ tính mở hội hồi sinh hàng loạt loài động vật tuyệt chủng trái đất 2.4.4 Thành tựu: 2.4.4.1 Thế giới: GVDH: Trần Thị Phương Nhung 39 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN 1984 - Steen Willadsen nhân thành công cừu từ tế bào phôi kỹ thuật chuyển nhân tế bào phôi 1986 - Steen Willadsen nhân bò từ tế bào phơi tuần tuổi biệt hóa 1993 - Bị tạo cách chuyển nhân từ tế bào phôi nuôi cấy 1996 - Ian Wilmut, Keith Campbell cộng viện Roslin, Scotland nhân thành công cừu Dolly từ tế bào tuyến vú cừu mẹ 1998 - Ryuzo Yanagimachi, Toni Perry, Teruhiko Wakayama đại học Hawaii công bố nhân thành công 50 chuột từ tế bào trưởng thành Kỹ thuật nhân Wakayama phát triển chứng minh hiệu phương pháp dùng nhân cừu Dolly 1999 - Khỉ Rhesus Tetra nhân phân chia tế bào phôi sớm 2002 - Thỏ mèo nhân từ tế bào trưởng thành 2005 - Tiến sỹ HuangWooSuk cho đời chó sinh sản vơ tính 2008 - Các nhà khoa học Nhật Bản thành công việc nhân chuột từ chuột chết cách 16 năm 2009 - Tiến sỹ Nisar Ahmad Wani Dubai công bố nhân thành công lạc đà Injar từ lạc đà 2.4.4.2 Việt Nam: 2006 - Các nhà khoa học Việt Nam nhân thành cơng giống lợn mini hoang dã dịng Bên cạnh đó, nhà khoa học Việt Nam tiến hành nghiên cứu nhân vơ tính lồi động vật khác trâu, bị nhà, bị tót, chuột, la, gấu, khỉ GVDH: Trần Thị Phương Nhung 40 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN MỤC LỤC I Ứng dụng nuôi cấy TBĐV người 1.1 SX vaccin virus, huyết 1.1.1 Vaccin sống 1.1.2 Vaccin bất hoạt 1.1.3 Huyết miễn dịch 12 1.2 Sản xuất protein, hormone trị liệu 15 1.3 Sản xuất r-protein dùng cho trị liệu tế bào động vật chuyển gen 16 1.4 Sản xuất kháng thể đơn dòng 17 1.5 Phục hồi quan bị thương tổn hay chế tạo quan nhân tạo 18 1.5.1 Cấy ghép thành công khí quản nhân tạo làm từ tế bào gốc 18 1.5.2 Chế tạo thành công da nhân tạo 19 1.5.3 Chế tạo thành công xương xốp nhân tạo 19 1.5.4 Phổi nhân tạo 20 1.5.5 Thay van tim nhân tạo 21 1.6 Ghép quan Động vật 25 1.6.1 Tiến hành cấy ghép mô lợn lên người 25 1.6.2 Cơ quan nội tạng dê cấy ghép cho người 26 1.6.3 Cấy ghép tụy từ tế bào nhiều động vật khác 27 II Ứng dụng CNSH sinh sản 28 2.1 GIFT - chuyển giao tử vào ống dẫn trứng 28 2.1.1 Khái niệm: 28 2.1.2 Tiến hành 28 2.1.3 Những thuận lợi bất ngờ 28 2.2 Thụ tinh nhân tạo 30 2.2.1 Khái niệm: 30 2.2.2 Chuẩn bị giao tử 30 2.2.3 Cơ chế tiến trình 31 2.2.4 Ứng dụng thụ tinh nhân tạo 31 2.2.5 Thành tựu đạt được: 31 2.3 IVF – Thụ tinh ống nghiệm 32 2.3.1 Khái niệm thụ tinh ống nghiệm 32 2.3.2 Quy trình thực thụ tinh ống nghiệm 33 2.3.3 Những thành đạt thụ tinh ống nghiệm giới Việt Nam 35 2.4 Nhân vơ tính động vật 36 2.4.1 Khái niệm 36 2.4.2 Tiến trình, chế, ứng dụng nhân vơ tính 37 2.4.3 Ứng dụng: 39 2.4.4 Thành tựu: 39 GVDH: Trần Thị Phương Nhung 41 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN Hình 1: Kiểm tra mẫu kính hiển vi điện tử 1.1.1.2 Vaccin tái tổ hợp Có hướng cơng nghệ rADN ứng dụng để phát triển vaccin virus sống mới: Ứng dụng thứ tạo... Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN Việc thiếu trái tim sinh học người cho tỷ lệ mắc bệnh lý tim mạch ngày cao thúc đẩy nhà khoa học phải phát triển công nghệ để thay tim cho người... Pennsylvania, Hoa Kỳ cho biết, công nghệ lĩnh vực có bước tiến lớn, thập niên 90 kỷ 20, công ty công nghệ sinh học Imutran Cambridge công ty người tiên phong tiến hành ca cấy ghép thành công tim lợn cho khỉ,