Bg duoc ly 3 c1 3411

DƢỢC LÝ PHÂN TỬ VỀ GEN TRỊ LIỆU GV Mai Thị Thanh Thƣờng 24 1- HỆ GEN HỌC - GENOMICS - Gen, gien, hay di tố đoạn DNA mang chức định trình truyền thông tin di truyền Các gen tương ứng với vùng nằm AND - Mỗi phân tử ADN bao gồm vùng chứa gene cấu trúc, vùng điều hịa biểu gene, vùng khơng mang chức AND cao phân tử cấu thành từ bốn loại đơn phân nucleotide; chuỗi nucleotide mang thông tin di truyền sinh vật - Chuỗi nucleotide gen phiên mã dịch mã tế bào để tạo nên chuỗi axít amin, hình thành protein; - Nhiễm sắc thể cấu trúc có tổ chức ADN protein nằm tế bào Đó phần đơn lẻ 25 chuỗi ADN, có chứa nhiều gen cấu trúc quy định trình tự nucleotit khác 1- HỆ GEN HỌC - GENOMICS 26 1- HỆ GEN HỌC - GENOMICS 1.1 Khái niệm: - Bộ gen (genome) tập hợp đầy đủ tất gen sinh vật - Trước nói đến gen tức nói đến nhiễm sắc thể nguyên vẹn, ngày đoạn ADN cụ thể hay gen - Đến năm 1997 gen Bacillus subtilis Escherichia coli giải trình tự cơng bố - Gen người tạo dịng vào năm 1976 - Năm 2006 trình tự nhiễm sắc thể cuối người công bố 27 1- HỆ GEN HỌC - GENOMICS 1.1 Khái niệm: - Việc nghiên cứu gen chia thành hai nhánh: cấu trúc chức + Hệ gen học cấu trúc: pha khởi đầu việc phân tích gen  xây dựng đồ di truyền, vật lý phiên mã + Hệ gen học chức năng: cho phép tìm kiếm gen cần quan tâm xác định chức chúng 28 1- HỆ GEN HỌC - GENOMICS 1.2 Một số công cụ: - Giải trình tự gen: giải mã, lắp ghép xây dựng đồ bước việc nghiên cứu gen nhờ tiến điện tốn - AND microarry: sử dụng để nghiên cứu thay đổi mức biểu hiên gen, phát đa hình nucleotid đơn (single nucleotide polymorphism, SNP), định typ hay định trình tự gen đột biên, 29 1- HỆ GEN HỌC - GENOMICS 1.2 Một số cơng cụ: Ví dụ: Trước đây, theo phương pháp thủ công, tuần, người thực vài phản ứng giải trình tự với suất 300bp/phản ứng Ngày với hệ thống mao mạch xác định tự động đồng thời 96 phản ứng với độ dài 1000bp/ phản ứng Nhờ đề án giải trình tự gen người dài 3.2 tỷ nucleotid hoàn thành vào tháng 4/2003 - 20/10/2004: công bố mô tả khoa học hồn chỉnh Bộ gen Người cho thấy có khoảng 20.000 đến 25.0000 30 gen mã hóa cho protein 1- HỆ GEN HỌC - GENOMICS 1.3 Ứng dụng: Hệ gen dƣợc học - Hệ gen học dƣợc nghiên cứu liên hệ kiểu gen cá thể khả chuyển hóa chất ngoại lai ngƣời - Nó có phạm vi rộng tƣơng tự nhƣ y học phân tử nhằm phát hiện, theo dõi xử lý nguyên nhân mức phân tử bệnh 31 1- HỆ GEN HỌC - GENOMICS 1.3 Ứng dụng: Hệ gen dƣợc học - Hệ gen học dƣợc ứng dụng kỹ thuật nghiên cứu hệ gen nhƣ định trình tự gen, di truyền học thơng kê phân tích biểu gen thuốc trình phát triển thử nghiệm lâm sàng - Vì nhiều bệnh phát hậu từ hoạt động khơng xác nhóm gen, hệ gen học dƣợc nhận diện gen hay locus có liên quan xác định đáp ứng Với thuôc 32 1- HỆ GEN HỌC - GENOMICS 1.3 Ứng dụng: Hệ gen dƣợc học - Hệ gen học dƣợc dựa hiểu biêt mức phân tử để phát đích trị liệu can thiệp góp phần làm sáng tỏ nhóm gen định tính hiệu độc tính thuốc 33 1- HỆ GEN HỌC - GENOMICS 1.3 Ứng dụng: Ảnh hƣởng đến việc phát minh thuốc nghiên cứu lâm sàng  Do đó, việc chọn thuốc thay cho việc chọn bệnh nhân, giảm rủi ro đáp ứng khác biệt bệnh nhân lập hồ sơ đăng ký thƣơng mại hóa, nhƣ giảm nhu cầu Sàng lọc di truyền 35 1- HỆ GEN HỌC - GENOMICS 1.3 Ứng dụng: Ảnh hƣởng đến việc phát minh thuốc nghiên cứu lâm sàng - Hệ gen học đƣợc sử dụng dự báo tác dụng phụ trƣớc đƣa vào thử nghiệm lâm sàng Ví dụ, kiểu biểu gen gan động vật dùng thuốc chuỗi gen có liên quan đến độc tính có đƣợc khởi động hay khơng 36 1- HỆ GEN HỌC - GENOMICS 1.3 Ứng dụng: Ảnh hƣởng đến việc phát minh thuốc nghiên cứu lâm sàng - Sự biến động mức độ biểu gen hữu ích nhƣ biến dị di truyền việc dự đoán đáp ứng thuốc giai đoạn thử lâm sàng dấu hiệu chẩn đoán - Dữ liệu di truyền dƣợc quan trọng trình phát triển hợp chất có giới hạn trị liệu hẹp hay đƣợc chuyển hóa từ tiền thuốc 37 1- HỆ GEN HỌC - GENOMICS 1.3 Ứng dụng: Ảnh hƣởng đến việc phát minh thuốc nghiên cứu lâm sàng - Hệ gen học dƣợc hữu ích nhiều giai đoạn phát triển thuốc Nó ảnh hƣởng đáng kể đến thiết kế thử nghiệm, chủ u thơng qua Việc cải thiện tiêu chí châp nhận/ loại bỏ đánh giá xác đáp ứng bệnh nhân - Các gen có liên quan đến chuyển hóa thc nghiên cứu tiền lâm sàng đƣợc xác định bệnh nhân tham gia thử nghiệm giai đoạn I 38 1- HỆ GEN HỌC - GENOMICS 1.3 Ứng dụng: Ảnh hƣởng đến việc phát minh thuốc nghiên cứu lâm sàng - Nếu liệu vê hiệu đƣợc thu thập thử nghiệm giai đoạn I, đa hình gen đích tác động thuốc đƣợc xác định bệnh nhân tham gia thử nghiệm để đánh giá hay biến động đáp ứng thuộc - Phân tích đƣợc hiệu chỉnh thử nghiệm giai đoạn II Và cho phép công ty tiến hành thử nghiệm giai đoạn III nhóm nhỏ bệnh nhân đáp ứng tốt gặp tác dụng phụ 39 1- HỆ GEN HỌC - GENOMICS 1.3 Ứng dụng: Ảnh hƣởng đến việc phát minh thuốc nghiên cứu lâm sàng - Ở mức độ lâm sàng, Hệ gen học dƣợc xác định quan hệ khác biệt gen với đáp ứng thuốc khác nhau, qua tăng tốc việc phát minh thuốc cách đáng kể 40 2- HỆ PROTEIN HỌC – PROTEOMICS HỆ TẾ BÀO HỌC – CYTOMICS SINH HỌC HỆ THỐNG 41 2- HỆ PROTEIN HỌC – PROTEOMICS Hệ protein học, proteomics, hình thành từ năm 1990, ngành khoa học nghiên cứu hệ protein hoàn chỉnh (proteome) sinh vật hay tế bào, tức nghiên cứu khảo sát đặc điểm tất protein bao gồm tổng hợp, biến đổi, chức tương tác chúng 42 2- HỆ PROTEIN HỌC – PROTEOMICS Một cách cụ thể proteomics: Xác định cấu trúc chức tất protein tạo gen sinh vật, bao gồm biến đổi hậu dịch mã Xác định tất tương tác protein với phân tử lớn hay nhỏ khác Xác định biểu protein theo thời gian điều kiện sinh lý Phối hợp thông tin thành mô tả thống 43 quán sinh vật mức tế bào, quan hay sinh vật hoàn chỉnh 2- HỆ PROTEIN HỌC – PROTEOMICS Sự phát triển kỹ thuật phân tách nhận diện dẫn đến hình thành nhiều lĩnh vực cụ thể proteomics proteomics biểu proteomics tương tác Hơn nữa, ứng dụng cụ thể hình thành proteomics lâm sàng proteomics độc tính 44 2- HỆ PROTEIN HỌC – PROTEOMICS Proteomics biểu Proteomics biểu định nghĩa xác định, định lượng phân tách mức toàn protein biểu sinh vật, mô, hay tế bào điều kiện bình thường hay điêu kiện khác bệnh tật hay sau xử lý với chất Khởi đâu, lĩnh vực chủ yêu dựa kỹ thuật điện di chiều (2-DE), gần kỹ thuật không sử dụng gel phát triên LC-MS protein array 45 2- HỆ PROTEIN HỌC – PROTEOMICS Proteomics tương tác Proteomics tương tác nghiên cứu tương tác protein hay protein với chât khác nghiên cứu vai trò phức hợp protein trình sinh học Các phương pháp sử dụng hệ thông lai đôi nấm men (yeast two-hybrid system), hiển thị phage (phage display), protein array, tinh chế lực phức hợp phân tích khôi phô áp dụng thành công nghiên cứu proteomics tương tác 46 2- HỆ PROTEIN HỌC – PROTEOMICS Proteomics lâm sàng Proteomics độc tính Đây lĩnh vực ứng dụng proteomics biểu lâm sàng Proteomic lâm sàng bao hàm việc xác định dấu ấn sinh học (biomarker) để phát bệnh hay tiến triển hay chí hồi phục sau điều trị Proteomics độc tính tập trung vào việc làm sáng tỏ tác động độc hay gây bệnh tiềm tàng chất hay yếu tố môi trường 47 2- HỆ PROTEIN HỌC – PROTEOMICS Một sô công cụ: - Điện di gel hai chiều (2D) - Khối phổ - Mã đồng vị - Hệ thống lai đôi nấm men - Protein array: protein Kháng thể hay phân tử sinh học khác biết trước gắn với theo trật tự định bề mặt rắn nhỏ tạo thành protein chip, mẫu chứa protein cần phân tích cho tương tác với protein chip theo nguyên lý tương tự ELISA 48 2- HỆ PROTEIN HỌC – PROTEOMICS Các giai đoạn nghiên cứu phát triển dược phẩm với tham gia genomics, proteomics tin sinh học gồm bước sau: - Xác định đích tác dụng thuốc từ sở liệu trình tự protein - Xác định đặc điểm chức sinh học protein đích - Đánh giá liệu pháp thích hợp chức protein đích - Xác định phối tử cách tìm kiếm tương tác protein-phổi tử - Phát triển thử nghiệm in Vitro - Sàng lọc tìm chất có hoạt tính (các hit, chất có tiềm năng) - Chuyển chất tiềm thành đầu thuốc (lead) - Tối ưu hóa lead cấu trúc 3D đích và/hoặc thiết kế thuốc dưa lead - Đánh giá lead tối ưu mơ hình - Lựa chọn ứng viên tiền lâm sàng 49