TÀI LIỆU TRẮC NGHIỆM, BÀI GIẢNG PPT CÁC MÔN CHUYÊN NGÀNH Y DƯỢC HAY NHẤT CÓ TẠI “TÀI LIỆU NGÀNH Y DƯỢC HAY NHẤT” ;https://123doc.net/users/home/user_home.php?use_id=7046916. TÀI LIỆU LUẬN VĂN – BÁO CÁO – TIỂU LUẬN (NGÀNH Y DƯỢC). DÀNH CHO SINH VIÊN CÁC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH Y DƯỢC VÀ CÁC NGÀNH KHÁC, GIÚP SINH VIÊN HỆ THỐNG, ÔN TẬP VÀ HỌC TỐT KHI HỌC TÀI LIỆU LUẬN VĂN – BÁO CÁO – TIỂU LUẬN (NGÀNH Y DƯỢC)
ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, với phát triển công nghệ y sinh học, liệu pháp gen quan tâm nghiên cứu thử nghiệm Những thành tựu thu từ liệu pháp gen mở phương pháp chữa trị bệnh liên quan đến thay đổi gen hướng đầy triển vọng tương lai A Sơ lược liệu pháp gen: I - Liệu pháp gen gì? Liệu pháp gen tập hợp kĩ thuật đưa gen liệu pháp (gen lành hay gen cần thiết) vào tế bào người bệnh để thay thế, sửa chữa, kiềm chế gen bị hỏng phục hồi gen bị hỏng (bị lỗi, bị sai lệch) nhằm phục hồi củng cố chức gen bị hỏng chữa bệnh rối loạn di chuyền Khái niệm gen liệu pháp : Gen liệu pháp (therapeutic gene) thuật ngữ để gen có chức sử dụng vào mục đích điều trị chữa bệnh cho người Có nhiều loại gen liệu pháp với chức khác Các gen liệu pháp : Các gen lành, gen hoạt động bình thường, đưa vào thể tế bào sống để thay gen hỏng, gen chức năng, khôi phục hoạt động bình thường thể Gen mã hóa protein đặc hiệu, vào thể sống tạo nên protein đặc hiệu Các protein đặc hiệu ức chế hoạt động gen khác tế bào hay kìm hãm khả phân chia tế bào gây chết tế bào bệnh Các gen đưa vào tế bào hoạt động đồng thời với gen bệnh (gen bị đột biến tế bào) làm hạn chế tác động gen bênh, bù đắp cho hoạt động gen hỏng Các gen bị bất hoạt đưa vào tế bào nhằm thay cho gen lành đó, nhằm hạn chế sản phẩm khơng cần thiết gen lành, tạo trạng thái cho tế bào, có tác dụng chữa bệnh Các đoạn oligo nucleotid, có tác dụng kìm hãm hoạt động gen hỏng, gen bị bệnh tế bào Ngày với phát triển công nghệ sinh học phân tử, chiến lược liệu pháp gen, khái niệm gen liệu pháp ngày mở rộng, gen liệu pháp có hiệu cao ngày sử dụng nhiều Các loại liệu pháp gen Kĩ thuật đưa gen lạ vào thể người phức tạp, người chưa làm chủ hoàn toàn vị trí gắn gen nên gây tượng gen liệu pháp gắn vào gen sai vị trí Các sai lệch gây tác dụng khơng mong muốn : kích hoạt gen tiền ung thư, gen lão hóa,… Liệu pháp gen chia làm hai nhóm phương pháp liệu pháp gen soma liệu pháp gen giao tử (còn gọi liệu pháp gen tế bào mầm) Liệu pháp gen soma liệu pháp gen điều trị thay sửa chữa gen hỏng, gen bệnh tế bào soma thể người bệnh Liệu pháp gen sử dụng số loại tế bào : tế bào lympho, nguyên bào sợi, tế bào gốc, tế bào gan, tế bào biểu bì,… Liệu pháp gen soma chữa trị khỏi hãn chế biểu bệnh cho số bệnh : thiếu hụt miễn dịch tổ hợp trầm trọng (SCID – gen bị lỗi dẫn đến thiếu hụt suy giảm trầm trọng chức tế bào lympho T &B), ung thư, thiếu máu hồng cầu liềm, u xơ nang, … Liệu pháp gen tế bào mầm phương pháp điều trị, sửa chữa, thay gen hỏng cho giao tử (tinh trùng tế bào trứng) nhằm tạo hệ sau bình thường Đây vấn đề tranh luận lý đạo đức nhân đạo vấn đề nhân người II Các bước liệu pháp gen Mục đích liệu pháp gen đưa gen gọi gen liệu pháp vào tế bào người làm cho gen gắn vào vị trí cần thiết hoạt động bình thường Do đó, thực liệu pháp gen gồm số bước : Tách dòng gen liệu pháp : Dùng phương pháp tách dòng gen đưa gen liệu pháp vào vật chuyển truyền vào dòng tế bào thuần, tế bào virus Chọn vector chuyển gen phù hợp với gen liệu pháp : Vector chuyển gen phương tiện dùng để chuyển gen liệu pháp vào tế bào đích Vector chuyển gen phải phù hợp với gen cần chuyển phải phù hợp với tế bào đích Một số đặc điểm chung vector chuyển gen : + Đảm bảo đưa gen liệu pháp vào tế bào dễ dàng, không gây tổn thương hay ảnh hưởng đến gen khác gen + Phải có khả mang gen liệu pháp có kích thước lớn tốt + Có linh hoạt với tế bào đích để có khả gắn gen vào vị trí định trước + Có tính thuận tiện,an tồn, dễ sử dụng y tế cộng đồng Hiện dựa vào chất nguồn gốc vector liệu pháp gen, người ta chia vector liệu pháp làm hai nhóm : Vector có chất virus Vector virus thuận tiện cho việc đưa gen vào tế bào, nhiên cịn có lo ngại phản ứng phụ nhiễm virus làm tổn thương tế bào hay ung thư Ngồi virus cịn bị giới hạn kích thước gen mà chúng mang, khó khăn việc ni cấy chuẩn hóa ni cấy để thu virus khiến giá thành vector virus cao so với vector plasmid Về người ta loại bỏ gen virus có liên quan đến việc gây bệnh giữ lại yếu tố cần thiếu cho việc nhân gây nhiễm Một số vector virus thường dùng : Vector Ưu điểm Nhiểm tế bào không phân chia Nhược điểm Gây miễn dịch mạnh Có suất ni cấy cao Tích hợp DNA vào nhiễm sắc thể Sự biểu ngắn Chỉ nhiễm vào tế bào Adeno-associate ký chủ Nhiễm tế bào khơng phân chia phân chia Khả tích hợp hạn chế virus (AAV) Nhiễm nhiều loại tế bào Sự biểu ngắn Năng suất nuôi cấy thấp Nhiễm nhiều loại tế bào Độc tế bào Adenovirus Retrovirus Herpes simplex virus (HSV) Sự biểu ngắn Các vector khơng có chất virus Các vector khơng có chất virus khơng tự lây nhiễm mà cần có trợ giúp có chế chuyển gen độc lập Các chế tiêm bắp, uống, xịt mũi hay xuyên da Các chế thường có hiệu thấp nên cần lượng lớn DNA cho hiệu mong muốn chế hiệu bao gồm đạn đặc hiệu, liposom, lipoplex polyplex, DNA trần, oligonucleotid,… Tạo vector tái tổ hợp kĩ thuật đưa vector mang gen liệu pháp vào tế bào chủ thể III - Các kĩ thuật liệu pháp gen Mục đích cuối liệu pháp gen đưa gen liệu pháp vào tế bào đích Sử dụng vector liệu pháp khác cho tế bào đích thích hợp Để đảm bảo hiệu cao chữa bệnh liệu pháp gen, cần vào đặc điểm loại tế bào đích, loại vector liệu pháp để lựa chọn kĩ thuật chuyển gen thích hợp Hiện nay, liệu pháp gen có hai phương pháp chuyển gen thể sống ( ex vivo) chyển gen trực tiếp vào thể sống ( in vivo) Ex vivo: Là phương pháp lấy tế bào bị bệnh có gen hỏng khỏi thể, thực liệu pháp gen thể tạo tế bào thay gen lành cho gen bị hỏng (gen gây bệnh), sau tế bào lành nhân lên khối lượng đủ lớn đưa trở lại thể Phương pháp làm hạn chế biểu bệnh chữa khỏi bênh hồn tồn In vivo: Khơng cần lấy tế bào bị bệnh khỏi thể sống, thao tác liệu pháp phương pháp ex vivo hiệu thương khơng rõ rệt khơng kiểm sốt mức độ hòa nhập gen liệu pháp tế bào bị bệnh Dưới số kỹ thuật thường sử dụng liệu pháp gen: Kỹ thuật vi tiêm : sử dụng vi tiêm để đưa vector liệu pháp trực tiếp vào tế bào đích, kĩ thuật sử dụng phương pháp in vivo ex vivo Kỹ thuật điện xung : nhờ tác động xung điện tạo nên lỗ màng, giúp cho vector chuyển gen chất virus dễ dàng mang gen liệu pháp vào tế bào, kĩ thuật sử dụng phương pháp ex vivo Kỹ thuật bắn gen (gene gun): kĩ thuật có hiệu cao Sử dụng thiết bị bắn gen vi đạn làm vàng nguyên chất với kích thước 1-6 micromet Các vi đạn trộn với vector mang gen liệu pháp phụ gia tạo thành lớp màng bao quanh vi đạn lực đẩy mạnh khí ga khí heli thiết bị làm cho vi đạn bao bọc gen liệu pháp vào tế bào B Liệu pháp gen điều trị ung thư: I Ung thư : Ung thư nhóm bệnh liên quan đến việc phân chia tế bào cách vô tổ chức tế bào có khả xâm lấn mơ khác cách phát triển trực tiếp vào mô lân cận di chuyển đến nơi xa (di căn) Nguyên nhân gây ung thư sai hỏng DNA, tạo nên đột biến gene thiết yếu điều khiển trình phân bào chế quan trọng khác Một nhiều đột biến tích lũy lại gây tăng sinh không kiểm soát tạo thành khối u Một nghiên cứu gần cho rằng, chế lây lan vận hành phối hợp nhóm gen, chúng kích hoạt với gán đặc tính xâm lấn cho tế bào biểu mô Các phương pháp điều trị ung thư phổ biến bao gồm phẫu thuật, hóa trị liệu, xạ trị liệu, miễn dịch trị liệu Các phương pháp có nhược điểm: Phẫu thuật khơng hiệu với chứng di Hóa trị liệu, xạ trị liệu miễn dịch trị liệu gây thương tổn đến mô lành II - Liệu pháp gen điều trị ung thư: Từ năm 1989 đến 2006, có 500 nghiên cứu lâm sàng liệu pháp gen thực hiện, có 70% để chữa ung thư Một số kỹ thuật liệu pháp gen tập trung nghiên cứu, là: Thay gen bị thiếu bị thay đổi gen khỏe mạnh: Về lý thuyết phương pháp đơn giản, thực tế thực khó khăn Một gen tập trung phát triển thay p53 p53 có chất protein, nằm điều hịa chu kỳ tế bào Khi có tổn thương DNA, p53 làm ngừng chu trình tế bào DNA bị tổn thương sửa chữa làm cho tế bào chết theo lập trình (apoptosis) Ngồi ra, nghiên cứu cho thấy, p53 gen có khả kiềm chế kích hoạt tồn nhóm gen gây đặc tính xâm lấn ung thư Với đặc tính trên, p53 coi gen có khả ức chế khối ung thư tốt nhất, song với phần lớn bệnh ung thư người, gen p53 bị đột biến làm bị thiếu thay đổi, dẫn đến khả chống lại ung thư Các nhà khoa học nghiên cứu việc tạo gen p53 hoàn toàn khỏe mạnh đưa chúng vào thể người bệnh nhằm điều trị ung thư Gencidine sản phẩm liệu pháp gen cấp phép, Trung Quốc (2003), adenovirus tái tổ hợp, chứa gen p53 Gendicine sản xuất nhờ tế bào SBN, dòng tế bào nguồn gốc từ tế bào thận phơi người Q trình ni cấy bề mặt sử dụng hệ thống nồi ni cấy có đĩa, sau phát triển thêm q trình ni cấy kiểu cột nhồi cho suất cao Ngoài ra, kỹ thuật ni cấy chìm theo lơ với mơi trường không huyết ứng dụng 10 Tăng cường đáp ứng miễn dịch bệnh nhân ung thư: Liệu pháp gen sử dụng nhằm kích thích khả tự nhiên thể chống lại tế bào ung thư Năm 2011, có bước đột phá lớn việc tạo tế bào bạch cầu lympho T riêng biệt nhằm tăng đề kháng bệnh nhân chống lại mầm bệnh CD-19 ung thư máu Các tế bào lympho T mẫu máu lấy từ bệnh nhân đưa vào loại gen kích thích tế bào sản xuất loại protein thụ thể tế bào T (TCR – T-cell receptor), sau đưa ngược trở lại thể Bên thể, lympho T kích thích sản xuất TCR, tăng khả nhận diện phức hợp MHC tế bào trình diện kháng nguyên (APC), qua nhận cơng tế bào u Các tế bào T có khả ghi nhớ tiếp tục ngăn phân tử ung thư xuất trở lại 11 Sử dụng gen “tự sát” (suicide gene): Các gen tự sát đưa vào tế bào tự làm hủy hoại tế bào thơng qua chết theo lập trình (apoptosis) Những tiền chất thuốc (dạng bất hoạt thuốc độc) đưa vào thể, sau chúng hoạt hóa gen tự sát dẫn đến phá hủy tế bào ung thư Phương pháp sử dụng điều trị bệnh u não nhằm ngăn ngừa tái phát cách đưa gen tự sát Thymidine kinase virus herpes simplex type I (HSV-1-TK) vào não bệnh nhân phẫu thuật, phối hợp với Ganciclovir Một số phương pháp khác: Đưa gen vào tế bào ung thư làm chúng nhạy cảm với hóa trị, xạ trị, Tách tế bào mầm tạo máu khỏe mạnh khỏi thể đưa gen vào tế bào giúp chúng tăng khả kháng cự lại với tác dụng phụ loại thuốc kháng ung thư, sau đưa trở lại vào thể bênh nhân Các phương pháp cần có thời gian nghiên cứu thử lâm sàng trước mở rộng quy mô nhằm phục vụ chữa trị C Kết luận: Liệu pháp gen phương pháp chữa bênh có nhiều triển vọng, mở nhiều hướng nghiên cứu nhằm chữa trị bênh hiểm nghèo ung thư, bệnh di truyền mà y học ngày cịn gặp nhiều khó khăn Với phát triển sinh học phân tử, giải mã thành công gen người thúc đẩy phát triển liệu pháp gen Tuy nhiên liệu pháp gen cịn có khó khăn địi hỏi phương tiện KH-KT cao, tốn kém; đáp ứng miễn dịch thể, hiểu biết người gen vector virus chưa đầy đủ rào cản đạo đức học D Tài liệu tham khảo: 12 TS Khuất Hữu Thanh, “Liệu pháp gen – nguyên lý ứng dụng”, NXB Khoa học kỹ thuật, 2005 GS.TS Nguyễn Văn Thanh, “Công nghệ sinh học Dược”, NXB Giáo dục Việt Nam, 2009 PGS.TS Từ Minh Koóng, “Cơ sở sinh học sản xuất dược phẩm”, NXB Y học, 2004 PGS.TS Cao Văn Thu, “Vi sinh vật học”, NXB Giáo dục, 2008 Eli Pikarsky & Yinon Ben-Neriah, “CKIα ablation highlights a critical role for p53 in invasiveness control”, Nature 470:409-413, Feb 17 th 2011 Kenneth W Kinzler, Ph.D & Bert Vogelstein, M.D., “Cancer Therapy Meets”, New England Journal of Medicine 1994; 331:49-50, Jul 7th 1994 Department of Immunology, Hôpital Pitié-Salpêtrière, Paris, France , “A phase I/II study of herpes simplex virus type thymidine kinase "suicide" gene therapy for recurrent glioblastoma”, Nov 20th 1998 National Cancer Institute: Gene therapy for cancer: Questions and Answers 13 ... pháp gen soma liệu pháp gen giao tử (còn gọi liệu pháp gen tế bào mầm) Liệu pháp gen soma liệu pháp gen điều trị thay sửa chữa gen hỏng, gen bệnh tế bào soma thể người bệnh Liệu pháp gen sử... bước liệu pháp gen Mục đích liệu pháp gen đưa gen gọi gen liệu pháp vào tế bào người làm cho gen gắn vào vị trí cần thiết hoạt động bình thường Do đó, thực liệu pháp gen gồm số bước : Tách dòng gen. .. thuật đưa vector mang gen liệu pháp vào tế bào chủ thể III - Các kĩ thuật liệu pháp gen Mục đích cuối liệu pháp gen đưa gen liệu pháp vào tế bào đích Sử dụng vector liệu pháp khác cho tế bào đích