Protein trị liệu ĐH KHTN tài liệu ôn thi chú thích rõ ràng. Tài liệu ôn thi môn SHPT trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe trường HKTN cao học. Lịch sử nghiên cứu protein trị liệu 2 1922: Insulin được tinh chế lần đầu tiên từ bò và lợn và được dùng để điều trị bệnh tiểu đường type 1. 1982: Insulin người được sản xuất bằng công nghệ DNA tái tổ hợp. 1986: Interferonα (IFNα) và muromonabCD3 (chất ức chế miễn dịch) được sản xuất. 1989: Erythropoietin, nhân tố tăng trưởng bạch cầu hạt (GCSF) và nhân tố tăng trưởng đại thực bào (GMCSF) được chấp thuận. 1993: Interferonβ được sản xuất để điều trị đa xơ cứng (multiple sclerosis), dornaseα được thương mại hóa để điều trị xơ cứng hóa túi nang (cystic fibrosis). 1997: Kháng thể rituximab và daclizumab được tạo thành. 2000: PEG – interferon α2b được sản xuất và thương mại hóa. 2002: PEG – interferon α2a được sản xuất và thương mại hóa. 2006: Insulin có thể uống được được tạo thành 3 PROTEIN TRỊ LIỆU Protein có vai trò quan trọng và đa dạng trong hoạt động sống của cơ thể . Số gen người ước tính từ 25.000 đến 40.000 gen với các cơ chế splicing và biến đổi sau dịch mã Số lượng protein trong cơ thể rất lớn. Một cách cụ thể thì bản thân gen bệnh không trực tiếp gây bệnh nhưng chính sản phẩm protein của nó trực tiếp gây ra kiểu hình bệnh. Đến nay đã có hơn 130 protein trị liệu đã được cơ quan FDA cấp giấy phép lưu hành.
PROTEIN TRỊ LIỆU THERAPEUTIC PROTEIN Lịch sử nghiên cứu protein trị liệu 1922: Insulin tinh chế lần từ bò lợn dùng để điều trị bệnh tiểu đường type 1982: Insulin người sản xuất công nghệ DNA tái tổ hợp 1986: Interferon-α (IFN-α) muromonab-CD3 (chất ức chế miễn dịch) sản xuất 1989: Erythropoietin, nhân tố tăng trưởng bạch cầu hạt (G-CSF) nhân tố tăng trưởng đại thực bào (GM-CSF) chấp thuận viêm thần kinh -> ức chế dẫn truyền thần kinh 1993: Interferon-β sản xuất để điều trị đa xơ cứng (multiple sclerosis), giảm tiết chất nhầy dornase-α thương mại hóa để điều trị xơ cứng hóa túi nang (cystic fibrosis) chống thải ghép 1997: Kháng thể rituximab daclizumab tạo thành tăng thời gian bán thải 2000: PEG – interferon α2b sản xuất thương mại hóa 2002: PEG – interferon α2a sản xuất thương mại hóa 2006: Insulin uống được tạo thành 2 PROTEIN TRỊ LIỆU -Protein có vai trò quan trọng đa dạng hoạt động sống thể -Số gen người ước tính từ 25.000 đến 40.000 gen với chế splicing biến đổi sau dịch mã Số lượng protein thể lớn -Một cách cụ thể thân gen bệnh không trực tiếp gây bệnh sản phẩm protein trực tiếp gây kiểu hình bệnh -Đến có 130 protein trị liệu quan FDA cấp giấy phép lưu hành ƯU ĐIỂM CỦA PROTEIN TRỊ LIỆU Độ phức tạp cao chức protein Độ đặc hiệu cao phản ứng phụ nhắm trúng đích Do protein có chất nội sinh gây miễn dịch Thay liệu pháp gen NGUỒN GỐC CỦA THUỐC PROTEIN TRỊ LIỆU Có nguồn gốc từ người -Ví dụ: thành phần đông máu, enzyme tiêu hóa, ức chế enzyme -Số lượng có hạn sử dụng hạn chế Có nguồn gốc từ công nghệ tái tổ hợp DNA -Ví dụ: hormon, interferon, protein tăng hồng cầu, bạch cầu, insulin…… -Nhiều hệ thống biểu hiện: vi khuẩn, nấm men, động vật Ưu điểm -Thu nhận protein không thu nhận từ động vật -Chi phí rẻ nhiều so với protein thu nhận từ động vật -Không có nguy lây nhiễm -Có thể tạo protein từ gen bất kz -Tạo protein tái tổ hợp có đặc tính PHÂN LOẠI CÁC PROTEIN TRỊ LIỆU Nhóm 1: Enzyme protein điều hòa Nhóm 2: Protein nhắm trúng đích Nhóm 3: Protein vaccine Nhóm 4: Protein chẩn đoán PROTEIN TRỊ LIỆU NHÓM 1: ENZYME VÀ CÁC PROTEIN ĐIỀU HÒA hoàn toàn Phân nhóm Ia Thay protein bị thiếu hụt thể protein từ bên Ví dụ: Yếu tố đông máu VIII bệnh Hemophilia A, enzyme bệnh Cystic Fibrosis PROTEIN TRỊ LIỆU NHÓM 1: ENZYME VÀ CÁC PROTEIN ĐIỀU HÒA Phân nhóm Ib Tăng cường mức độ thời gian hoạt động protein Ví dụ: Erythropoietin để tăng hồng cầu, G-CSF để tăng bạch cầu PROTEIN TRỊ LIỆU NHÓM 1: ENZYME VÀ CÁC PROTEIN ĐIỀU HÒA Phân nhóm Ic Thêm chức protein mà bình thường thể không sản sinh Ví dụ: Collagenase điều trị vết thương, DNase I bệnh Cystic fibrosis PROTEIN TRỊ LIỆU NHÓM 2: PROTEIN NHẮM TRÚNG ĐÍCH Phân nhóm IIa sử dụng kháng thể immuniadhesin để tiêu diệt phân tử đích tế bào đích chế miễn dịch thể lupus ban đỏ Ví dụ: Etanercept để điều trị bệnh tự miễn, Rituximab điều trị bệnh ung thư bạch cầu B non-Hodgkin 10 Tinh tái hoạt tính IFN SDS-PAGE kiểm tra protein M, thang protein 1, mẫu tổng thu từ lên men 2, pha tủa 3, protein tinh chế Nhuộm bạc SDS-PAGE 1, protein tinh chế 2, pha loãng lần 3, pha loãng 25 lần 4, pha loãng 125 lần IFN cần tái gấp cuộn để có hoạt tính sinh học 45 Ưu điểm: - Đặc điểm di truyền vi khuẩn đã hiểu rõ - Dễ thao tác, môi trường nuôi cấy đơn giản, rẻ tiền - Vi khuẩn sinh sản nhanh tạo protein với lượng lớn Nhược điểm: - Tạo IFN dạng thể vùi, không glycosyl hóa - IFN chưa có hoạt tính, tốn nhiều chi phí tái gấp cuộn, suất sau gấp cuộn thấp - Protein tạo nhiễm nội độc tố Một số hướng cải tiến: - Kích thích tế bào tạo protein dạng tan cách thay đổi nhiệt độ nuôi cấy, gắn tín hiệu tiết cho protein - Nuôi cấy tế bào mật độ lớn 46 Phương pháp biến đổi/phân phối protein trị liệu PEG-hóa: gắn thêm poly ethylene glycol Glycosil hóa cao: gắn thêm gốc đường Phân phối lipid: liposome, hạt nano lipid rắn, mixen lipid ngược, vi ống lipid Polymer vi hạt/hạt nano: mixen polymer, hydrogel, vi hạt, polymer phân hủy sinh học, dẫn xuất cellulose, màng xốp dendrimer Lipid drug delivery 47 PEG-hóa PEG-hóa gắn kết nhiều phân tử PEG vào phân tử khác, chẳng hạn protein có tính trị liệu tối ưu hóa dược động học giữ nguyên hoạt tính Polymer không độc hại, không tích điện, không gây miễn dịch, tính kháng nguyên, hòa tan cao nước, làm tăng chu kỳ bán hủy in vivo, tăng tính kháng protease, tăng tính ổn định FDA chấp thuận 48 PEG-hóa (tt) Cấu trúc PEG mPEG = monomethoxypoly(ethylene glycol) Lysine (Lys – K) 49 PEG-hóa (tt) Mức độ tối ưu hóa dược động học có tính chuyên biệt cho loại thuốc thay đổi theo: - Cấu tạo đặc điểm PEG - Chất hóa học dùng để kết nối PEG vào protein đích - Số lượng vị trí kết dính PEGylation,successful approach to drug delivery, DDT, Volume 10, Number 21, November 2005 50 PEG-hóa Interferon Gắn thêm hay nhiều phân tử PEG vào protein interferon trị liệu PEG-hóa cải thiện dược động học dược lực học interferon alfa Gồm: PEG interferon alfa-2a (40KD) PEG interferon alfa-2b (12KD) 51 PEG-hóa Interferon Các cách gắn PEG: PEG acyl hóa: Hoạt tính axit alkyl: phản ứng mạnh với nhóm amin, tạo nhiều sản phẩm khác PEG-p-nitrophenylcarbonat hay PEGtriclophenylcarbonat PEG-oxycarbonylimidazol PEG-benzotriazol carbonat 52 F.M.Veronese, 2000, p405 – 415 PEG-hóa Interferon (tt) Alkyl hóa PEG: Phản ứng thực pH 5, với diện NaCNBH4 tạo dạng PEG – andehyte PEG-tresyl chloride: phản ứng thực pH nhiệt độ thấp PEG-epoxy: phản ứng thực pH cao 8.5 – 9.5 nhóm amin 53 F.M.Veronese, 2000, p405 – 415 Đặc tính hóa sinh sinh học PEG interferon alfa-2b (12KD) PEG interferon alfa-2a (40KD) 54 Đặc điểm PEG-hóa PEG interferon alfa-2b (12KD) PEG interferon alfa-2a (40KD) 55 So sánh dược động học PEG interferon với interferon thông thường (không biến đổi) Interferon alfa PEG interferon alfa-2a (40KD) Hấp thu bán phần (t½ abs) 2,3h 50h Thể tích phân phối (Vd) 31-98L(1,4L/kg) 6-14L Nồng độ tối đa huyết (Cmax) 0,1ng/ml 14,2ng/ml Thời gian để đạt Cmax (Tmax) 10h 78h Thời gian bán hủy (T½) 3-8h 80h Tỷ lệ nồng độ tối đa tối thiểu Không xác định 1,5-2:1 Thanh thải (Cl) 11.800ml/h 1/100 IFN-α (80ml/h) 56 Liều sử dụng PEG- IFN RBV (người lớn) 57 Peginterferon alfa -2b Ribavirin genotype Genotype 6: Peginterferon alfa -2b 1,5mcg/kg/tuần (Peginterferon alfa-2a 180mcg/tuần) Ribavirin 15mg/kg/ngày (Điều trị 48 tuần) SVR cao genotype Đăc biệt Pt có EVR gần đạt SVR 58 The end ... bệnh ung thư bạch huyết Non- Hodgkin 14 PROTEIN TRỊ LIỆU NHÓM 4: PROTEIN CHẨN ĐOÁN -Được xếp vào protein trị liệu đóng vai trò quan trọng điều trị -Ví du: GHRH bệnh rối loạn nội tiết, antigen... đặc tính PHÂN LOẠI CÁC PROTEIN TRỊ LIỆU Nhóm 1: Enzyme protein điều hòa Nhóm 2: Protein nhắm trúng đích Nhóm 3: Protein vaccine Nhóm 4: Protein chẩn đoán PROTEIN TRỊ LIỆU NHÓM 1: ENZYME VÀ CÁC PROTEIN... PROTEIN TRỊ LIỆU NHÓM 1: ENZYME VÀ CÁC PROTEIN ĐIỀU HÒA Phân nhóm Ib Tăng cường mức độ thời gian hoạt động protein Ví dụ: Erythropoietin để tăng hồng cầu, G-CSF để tăng bạch cầu PROTEIN TRỊ LIỆU