tiểu luận quy trình sản xuất kháng thể đơn dòng, ưu nhược điểm

Những khái niệm liên quan* Vai trò của kháng thể: Trong một đáp ứng miễn dịch, kháng thể có 3 chức năng chính: gắn với kháng nguyên, kích hoạt hệ thống bổ thể và huy động các tế bào miễn

THẢO LUẬN NHÓM

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐỀ BÀI: QUY TRÌNH SẢN XUẤT KHÁNG THỂ ĐƠN DÒNG, ƯU

NHƯỢC ĐIỂM.

NỘI DUNG

2.Quy trình sản xuất sản xuất kháng thể đơn dòng

ưu, nhược điểm của sản xuất kháng thể đơn dòng 1.Những khái niệm liên quan

3 Ứng dụng của sản xuất kháng thể đơn dòng

2

1 Những khái niệm liên quan

* Kháng nguyên:

Kháng nguyên là những phân tử (protein, polysaccharide…)kích thích đáp ứng miễn dịch cơ thể, đặc biệt để sản xuấtkháng thể

1 Những khái niệm liên quan

* Kháng thể:

Kháng thể là các phân tử immunoglobulin (có bảnchất glycoprotein), do các tế bào lympho B cũng như các tươngbào (biệt hóa từ lympho B) tiết ra để hệ miễn dịch nhận biết và vôhiệu hóa các tác nhân lạ, chẳng hạn các vi khuẩn hoặc virus Mỗikháng thể chỉ có thể nhận diện một epitope kháng nguyên duy nhất.

4

1 Những khái niệm liên quan

1 Những khái niệm liên quan

• Phân tử kháng thể cấu tạo từ 4 chuỗi polypeptide

Một phần cấu trúc của các chuỗi thì cố định

• Phần đầu của hai "cánh tay" chữ Y thì rất khác nhau giữa cáckháng thể khác nhau tạo nên các vị trí kết hợp kháng nguyên

• Vùng biến đổi với có các CDR quyết định khả năng kháng thểliên kết với kháng nguyên

6

1 Những khái niệm liên quan

1 Những khái niệm liên quan

* Vai trò của kháng thể:

Trong một đáp ứng miễn dịch, kháng thể có 3 chức năng chính: gắn với kháng nguyên, kích hoạt hệ thống bổ thể và huy động các tế bào miễn dịch.

8

1 Những khái niệm liên quan

* Ái lực giữa kháng nguyên và kháng thể:

Trên kháng nguyên có một hoặc nhiều vị trí gắn với một khángthể gọi là epitope

Mỗi kháng thể chỉ có thể nhận diện một epitope kháng nguyênduy nhất

Liên kết giữa kháng thể và kháng nguyên, tương tự như giữaenzyme và cơ chất

1 Những khái niệm liên quan

* Có hai loại kháng thể:

 Kháng thể đơn dòng liên kết với một epitope đặc hiệu

 Kháng thể đa dòng là một tập hợp các kháng thể đặc hiệu vớicác epitope khác nhau trên cùng một kháng nguyên

10

1 Những khái niệm liên quan

* Kháng thể đa dòng:

Các kháng thể đa dòng là một tập hợp các kháng thể đặc hiệu với các epitope khác nhau trên một kháng nguyên cho trước Trong đáp ứng miễn dịch, cơ thể tổng hợp nhiều kháng thể tương ứng với các epitope của cùng một kháng nguyên: đáp ứng như vậy gọi là

đa dòng.

2 Công nghệ sản xuất kháng thể đơn dòng

12

2 Công nghệ sản xuất kháng thể đơn dòng

2 Công nghệ sản xuất kháng thể đơn dòng

* Khái niệm kháng thể đơn dòng:

• Các kháng thể chỉ đáp ứng với một loại kháng nguyên chuyênbiệt (chẳng hạn với chỉ một độc tố hay một siêu vi)

• Chỉ nhận biết một epitope trên một kháng nguyên cho sẵn

• Tất cả các kháng thể đơn dòng cùng một dòng thì giống hệtnhau và được sản xuất bởi cùng một dòng tương bào (biệt hóa

từ lympho B

• Kháng thể đơn dòng được sử dụng rộng rãi trong các phân tíchsinh học và chữa bệnh Ngày nay, các kháng thể đơn dòng đãđược ứng dụng nhiều trong chẩn đoán và điều trị

14

2 Công nghệ sản xuất kháng thể đơn dòng

• Để sản xuất kháng thể đơn dòng, các tế bào bạch cầulymphocyte được kích thích đáp ứng miễn dịch để sản sinhkháng thể đặc hiệu Các dòng tế bào lymphocyte sản sinhkháng thể được lai với các tế bào ung thư ( có khả năng phânchia vĩnh viễn tạo nên các dòng tế bào lai gọi là hybridoma).Dòng tế bào lai hybridoma có đặc điểm đặc biệt đó là có khảnăng tăng sinh vĩnh viễn ( bất tử) và sản sinh cùng loại khángthể ( kháng thể đơn dòng) trong môi trường nuôi cấy

2 Công nghệ sản xuất kháng thể đơn dòng

* Các bước tạo kháng thể đơn dòng:

- Tiêm các tế bào khối u vào chuột để kích thích các tế bào lympho Btạo ra các kháng thể

- Hòa lẫn các tế bào myeloma bất hoại được chọn với các lympho B

- Sự kết hợp sẽ tạo ra tế bào lai (hybridomas) có khả năng sinh sản

vô hạn (nhận từ tế bào myeloma) và tiết ra kháng thể đặc hiệu (nhận

từ tế bào lympho B)

- Các tế bào lai sản xuất kháng thể được chọn lọc và nhân bản để đưavào quá trình tạo thành kháng thể đơn dòng

16

2 Công nghệ sản xuất kháng thể đơn dòng

2.1 Ưu điểm của sản xuất kháng thể đơn dòng

- Không cần một lượng lớn động vật mà vẫn thu được lượng

kháng thể nhiều bằng nuôi cấy invitro

- Kháng thể thu được tinh khiết, có tính đặc hiệu cao

Ví dụ: Thí nghiệm nuôi liên hiệp tế bào myeloma và lymphobào trong ổ phúc mạc của cơ thể có sự phù hợp tổ chức các tếbào lai, có thể thu được từ 5 đến 20 mg kháng thể trong 1 mldịch, trong khi đó nếu bằng phương pháp gây miễn dịch khácthì huyết thanh thu được không tinh khiết, lẫn tạp, nhiều khángthể khác và hàm lượng không cao

18

2.1 Ưu điểm của sản xuất kháng thể đơn dòng

- Cho phép phát hiện được nhiều kháng nguyên chưa biết trên

bề mặt tế bào

- Việc sử dụng kháng thể đơn dòng giảm được hiện tượngdương tính giả trong các phản ứng miễn dịch cực nhạy nhưELISA, RIA vì kháng thể dùng trong phản ứng này có tính đặchiệu cao và tinh khiết

- Có thể ứng dụng trong việc sử dụng chất đồng vị phóng xạ đểsản xuất kháng thể và nghiên cứu về y sinh học

- Trong tương lai khi thực hiện được liên hợp lai myeloma

2.2 Nhược điểm của sản xuất kháng thể đơn dòng

- Hệ thống miễn dịch của con người nhận diện KTĐD (được sản

xuất từ tế bào B của chuột) như là protein lạ nên tạo ra các khángthể chống lại chúng, thậm chí trung hòa chúng, làm hiệu quả củachúng suy giảm đáng kể Hơn nữa, một số KTĐD khi tiếp cận vàbám được vào các kháng nguyên, chúng không trung hòa hoặc pháhủy được các kháng nguyên gây bệnh

- Thành phần kết hợp với KTĐD được đưa vào cơ thể bệnh nhân cóthể bị tách ra và đi khắp nơi, gây nên các phản ứng phụ và hậu quảkhó lường Ngoài ra, với một số khối u được bao bọc chắc chắnbởi các lớp mạch máu nuôi dưỡng, KTĐD rất khó thâm nhập vàobên trong để phá hủy

- Giá thành đắt

20

2.3 Cách khắc phục

Để khắc phục những hạn chế trên, các nhà khoa học đã nghiêncứu đưa tế bào lympho B của người vào cơ thể chuột, các tếbào B này sẽ tạo ra các KTĐD mà hệ thống miễn dịch củabệnh nhân sẽ chấp nhận như là của mình Các nghiên cứu mớiđây còn dùng công nghệ gene và thay thế chuột bằng các vikhuẩn để tạo các KTĐD nhỏ hơn, hoạt động hữu hiệu hơn, gắnchặt các vật mang hơn, thâm nhập các khối u dễ dàng hơn vàđặc biệt là giá thành rẻ hơn

3 Ứng dụng của kháng thể đơn dòng

• Có thể được dùng để chẩn đoán và chữa trị các bệnh nhiễm

trùng, dùng để thử nghiệm miễn dịch để phát hiện các kháng nguyên với nồng độ thấp.

22

Chữa trị ung thư máu bằng kháng thể

đơn dòng Alemtuzumab

• - Bệnh ung thư máu CLL là bệnh lý ác tính của dòng limpho B tăng lên quá mức bình thường về số lượng (chỉ dưới 2% là củadòng limpho T)

• - Khi bị bệnh đa số các tế bào máu sẽ phát triển thành các tếbào bạch cầu limphocytes không bình thường và không thể

đảm nhiệm chức năng của một bạch cầu chống lại bệnh tật

Chữa trị ung thư máu bằng kháng thể

đơn dòng Alemtuzumab

- Alemtuzumab là một kháng thể đơn dòng tái tổ hợp dạng IgG1

đã được “người hóa”

- Là một kháng thể của người có với các phần CDR (vùng xác định bổ trợ) có nguồn gốc từ chuột quyết định khả năng kháng thể lk với kháng nguyên

- Có 95% là từ người và 5% là từ chuột nên giảm bớt được sự đáp ứng miễn dịch của người

24

Quy trình sản xuất kháng thể đơn dòng

Alametuzumab

• Phân lập cDNA của chuỗi L và H từ dòng TB u tủy- lá lách chuột

• Các CDR của cDNA khuếch đại bằng PCR

• Ghép CDR chuột vào khung kháng thể người

• CDR với vùng thay đổi được nhân dòng biểu hiện

• Đưa vào tế bào đích (E.coli hoặc TB ĐV có vú)

• Kháng thể Alemtuzumab được “người hoá”

Tác động của Alemtuzumab tới các tế bào ung

thư limpho B trong điều trị bệnh CLL

• Kháng thể Alemtuzumab khi được đưa vào trong cơ thể người sẽ tìm

và liên kết đặc hiệu với CD52 (một glycoprotein trên bề mặt các tếbào limpho trưởng thành

26

Tác động của Alemtuzumab tới các tế bào ung

thư limpho B trong điều trị bệnh CLL

• Alemtuzumab đã lk với CD52 => gây ra các phản ứng đáp ứng miễndịch trong cơ thể người bệnh tiêu diệt các tế bào ung thư có CD52trên bề mặt

• Tủy xương trước (trên) và sau (dưới) khi điều tri bằng kháng thểAlemtuzumab => mật độ tế bào ung thư giảm

- Có thể gây viêm phổi, các cơn đau tim, các vấn đề về gan, thận,

và các vấn đề về tiêu hóa

28

Các ứng dụng khác

- Thử thai: Khi một người nữ mang thai, hormon HCG (human

chorionic gonadotropin) được bài tiết qua nước tiểu Cho dungdịch KTĐD liên kết với một enzym, sẽ biến đổi màu khi có sựhiện diện của HCG, vào ống nghiệm đựng nước tiểu Nếunước tiểu đổi màu thì có thai và ngược lại Que thử thai ứngdụng công nghệ này đã giúp chị em phụ nữ tự xác định mình

có thai hay không rất nhanh chóng và tiện lợi

- Chẩn đoán bệnh Aids: Cũng với nguyên tắc trên, KTĐD giúp

các phòng thí nghiệm phát hiện sự hiện diện của HIV (human

Các ứng dụng khác

- Ghép tạng: KTĐD giúp xác định mô người cho có tương

thích với người nhận hay không và ngăn ngừa hệ thống miễndịch của bệnh nhân thải loại mô ghép

30

Các ứng dụng khác

• Trong bệnh tim mạch: Một loại protein cơ có tên myosin hiệndiện với số lượng lớn trong các cơ bắp Một phần myosin ở cơtim bị phá hủy sau cơn nhồi máu Bằng cách tiêm KTĐD đápứng với myosin, người ta có thể xác định được số lượng

myosin mất đi để đánh giá tình trạng của tim bệnh nhân

• KTĐD cũng được dùng để xác định vị trí cục máu đông trong

cơ thể bệnh nhân bằng cách gắn vào sợi huyết (fibrin) phát

sinh khi có cục máu đông Việc này giúp các bác sĩ chẩn đoán

và xử lý kịp thời cho người bệnh

3 KẾT LUẬN

Những phần trên đã trình bày về kháng thể, kháng thể đa dòng,kháng thể đơn dòng , quy trình sản xuất , ưu nhược điểm củakháng thể đơn dòng

32

Tài liệu tham khảo

1 Bài giảng CNSHĐV, TS Nguyễn Văn Duy, khoa CNSH &

CNTP, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

2 “Công nghệ sinh học trên người và động vật”, (2010), Phan

Kim Ngọc, NXB Giáo dục

3 Giáo trình “Miễn dịch học”,(2011), Lương Thị Hồng Vân,

NXB Hà Nội

4 Bài giảng “ Công nghệ sinh học thú y”, Nguyễn Quang

Tuyên, trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên

5 http://tailieu.vn

6 http://vcn.v.nn.vn/

7 http://violet.vn/main/

34