Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Nguồn gốc và đặc điểm ung thư
1.4. Công nghệ phage display
1.4.1. Giới thiệu công nghệ phage display
Kỹ thuật phage display được áp dụng cho việc chọn lọc kháng thể hoàn toàn in vitro. Các thư viện kháng thể khổng lồ (>109 dòng) đã được xây dựng ở E. coli, dung hợp di truyền với một gen mã hóa protein bề mặt phage. Sau đó, các vi khuẩn này sẽ được nhiễm với phage hình sợi, thế hệ con cháu của các tổ hợp này không chỉ là DNA mã hóa cho vị trí liên kết của kháng thể mà còn cả các protein của kháng thể liên kết cộng hóa trị với bề mặt của phage.
Nhờ sự ái lực miễn dịch với kháng nguyên cụ thể có thể được chọn lọc từ một hỗn hợp trong vô số các gen kháng thể khác nhau, do đó cho phép phân lập một gen đơn mã hóa cho kháng thể đặc hiệu tương ứng [48]. Sau đó, các gen mã hóa cho các mảnh kháng thể được chuyển vào các hệ biểu hiện phù hợp để sản xuất.
Công nghệ phage display cho phép chọn lọc ra các kháng thể, các protein và các peptyde kháng lại hầu hết các kháng nguyên đã biết từ trước đến nay. Phage M13 và Fd là hai thực khuẩn thể được dùng nhiều nhất trong các nghiên cứu bởi hệ gen của chúng gồm một sợi đơn DNA và có thể dễ dàng nhiễm vào E. coli thông qua các pilus giới tính. Do DNA của phage hoang dại có tần suất biến nạp thấp nên hiện nay các DNA cải tiến
(phagemid) của phage ngày càng được sử dụng rộng rãi làm tăng khả năng biến nạp lên hàng trăm lần. Để thực hiện thành công trong việc chọn lọc kháng thể phage-scFv, trước tiên phải có chất lượng tốt của kháng nguyên đích được sử dụng và chất lượng của thư viện phage. Thư viện phage là tập hợp hàng triệu các phage mà mỗi phage mang một trình tự mã hóa peptide hoặc mảnh kháng thể trong hệ gen của mình và sản phẩm của các gen này được biểu hiện trên bề mặt của phage dưới dạng dung hợp với protein vỏ của phage [110].
1.4.2. Ứng dụng của kháng thể phage-scFv trong chẩn đoán và điều trị Kháng thể phage-scFv là một trong các công cụ hữu hiệu dùng trong nghiên cứu, chẩn đoán và tạo thuốc điều trị các căn bệnh hiểm nghèo. Kháng thể phage-scFv không những có độ bền cao, tạo ra lượng lớn với chi phí thấp mà còn có những ưu điểm đặc biệt mà các loại kháng thể khác không thể có được, đó là sự kết hợp giữa kiểu gen và kiểu hình ngay trong một phân tử kháng thể [103]. Điều này giúp cho việc định lượng protein dễ dàng thông qua các hệ thống máy định lượng hiện đại như PCR, ELISA, real time PCR (Hình 1.7).
Hình 1.7. Kháng thể phage-scFv tham gia phản ứng định lượng kháng nguyên
Trước đây, kháng thể phage-scFv chưa được dùng trực tiếp trong việc điều trị bệnh, mà chỉ là nguồn cung cấp gen scFv. Tuy nhiên, vào năm 2006, các nhà khoa học Mỹ đã nghiên cứu dùng các kháng thể phage-scFv để điều trị quá trình di căn lên não của các tế bào ung thư ở bệnh nhân ung thư vú, quá trình thử nghiệm trên chuột và trên tế bào ung thư vú người đã cho thấy kháng thể phage-scFv có tác dụng đặc hiệu và an toàn.
Kháng thể này có thể đưa vào cơ thể theo con đường qua niêm mạc mũi, qua đường ruột hoặc tiêm thẳng vào máu. Hơn nữa, kháng thể phage- scFv có phần scFv hướng đích đặc hiệu giúp cho toàn bộ kháng thể có thể tới liên kết với các tế bào ung thư, tế bào gây bệnh, đồng thời phần phage lại kích thích hệ miễn dịch hoạt động. Do vậy, kháng thể phage-scFv hiện nay đang được sự quan tâm nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước với mục đích sớm đưa kháng thể này vào việc chẩn đoán và điều trị hiệu quả cao một số bệnh nan y. Từ đó, góp phần đáng kể vào sự phát triển của khoa học, thực tiễn, chiến thắng được bệnh hiểm nghèo (ung thư, AIDS ...) đem lại nguồn sống cho bệnh nhân.
Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU