CÔNG NGH SN X UT PROTEIN Ấ
7.1.3. Tình hình nghiên cu và sn x ut protein có hot tính sinh h cứ ọ
Insulin là protein hormone k t tinh đ u tiên (Abel, 1925); enzyme đ u tiênế ầ ầ
được k t tinh là urease (Summer, 1926). Ngế ười ta ti p t c đi sâu vào nghiên c uế ụ ứ
c u trúc và ch c ph n c a protein cũng nh m i liên quan gi a chúng. V i côngấ ứ ậ ủ ư ố ữ ớ
trình nghiên c u c a nhà sinh hoá h c ngứ ủ ọ ười M J.H. Northrop k t tinh đỹ ế ược pepsin (1930), tripsin (1932) và chymotripsin (1935) và m t s công trình khác ngộ ố ười ta càng hi u rõ ho t tính sinh h c c a các lo i enzyme này. Đ n năm 1953, Sanger đãể ạ ọ ủ ạ ế
xác đ nh đị ược c u trúc bâc1 c a insulin g m có 51 amino acid; ti p đó Hirs, Steinấ ủ ồ ế
g m 121 amino acid; cũng năm đó Braunitzer đã xác đ nh đồ ị ược hemoglobin người g m 4 chu i polypeptide, hai chu i ồ ỗ ỗ α- m i chu i141 amino acid và hai chu i ỗ ỗ ỗ β- m i chu i 146 amino acid và hàng ch c các protein khác nh cytocrom, papainỗ ỗ ụ ư
v.v...M c dùặ t năm 1953 l n đ u tiên Du Vigneaud t ng h p đừ ầ ầ ổ ợ ược các hormon peptide oxytocin và vasopressin b ng phằ ương pháp hoá h c và ch 10 năm sau (1963)ọ ỉ
Trung qu c, M và Tây Đ c đã t ng h p đố ỹ ứ ổ ợ ược insulin theo m u c u trúc b c 1 c aẫ ấ ậ ủ
Sanger đ a ra; 1969 t ng h p đư ổ ợ ược ribonuclease và 1970 t ng h p đổ ợ ược protein sinh trưởng. T đó con ngừ ườ ưới b c vào giai đo n t ng h p nhân t o các proteinạ ổ ợ ạ
m t ch t có t m quan trong b c nh t đ i v i s s ng.ộ ấ ầ ậ ấ ố ớ ự ố
Trong nh ng th p niên 70 vi c tách chi t và nghiên c u ch c năng các proteinữ ậ ệ ế ứ ứ
có ho t đ ng sinh lý, đ c bi t trong lĩnh v c v tính kháng khu n c a peptide di nạ ộ ặ ệ ự ề ẩ ủ ễ
ra m nh m nh : vai trò b o v c a các cationic protein trong các h t bào tạ ẽ ư ả ệ ủ ạ ương (Zeya, 1971; 1975); protein BPI (bacterial permeability inducing factor) tách t bàoừ
tương b ch c u trung tính c a b nh nhân b b nh ung th b ch c u tu mãn tính.ạ ầ ủ ệ ị ệ ư ạ ầ ỷ
Tính ch t cũng nh trình t amino acid c a protein này đã đấ ư ự ủ ược xác đ nh b i cácị ở
công trình c a Pohl (1990) và Morgan (1991). Vào năm 1993-1996 Shafer công bủ ố
nghiên c u kh năng kháng khu n c a m t lo i peptide t ng h p hoá h c d a trênứ ả ẩ ủ ộ ạ ổ ợ ọ ự
c u trúc b c nh t c a cathepsin G, ông còn cho bi t thêm r ng peptide đấ ậ ấ ủ ế ằ ượ ổc t ng h p t các d ng D-amino acid và d ng L-amino acid có ho t tính kháng khu nợ ừ ạ ạ ạ ẩ
tương đương.
Bên c nh vi c tách chi t và nghiên c u các protein có ho t tính sinh h c trongạ ệ ế ứ ạ ọ
t nhiên và b ng t ng h p hoá h c, ngày nay v i k thu t di truy n hi n đ i cácự ằ ổ ợ ọ ớ ỹ ậ ề ệ ạ
nhà nghiên c u đã xây d ng đứ ự ược phương pháp m i đ thu nh n các peptide cóớ ể ậ
ho t tính sinh h c cao nh m chăm sóc và b o v s c kho c ng đ ng. D a trênạ ọ ằ ả ệ ứ ẻ ộ ồ ự
tình t các amino acid đã đự ược xác đ nh t các peptide tách chi t ngoài t nhiênị ừ ế ự
ho c các peptide đã đặ ượ ổc t ng h p theo phợ ương pháp hoá h c, các nhà nghiên c uọ ứ
đã t ng h p các đo n oligonucleotide ho c tách và nhân các gene mã hoá các peptideổ ợ ạ ặ
t nhiên b ng k thu t PCR (Polymerase Chain Reaction), sau đó t o các vector táiự ằ ỹ ậ ạ
t h p và bi n n p vào các t bào đ thu nh n các s n ph m tái t h p có ho t tínhổ ợ ế ạ ế ể ậ ả ẩ ổ ợ ạ
m c đ pilot. Đây là phứ ộ ương pháp m i, song cũng có nh ng k t qu đáng khích lớ ữ ế ả ệ
và đang được ti n hành nhi u phòng thí nghi m trên th gi i.ế ở ề ệ ế ớ
Thành t u n i b t nh t trong lĩnh v c s n xu t protein tái t h p là các lo iự ổ ậ ấ ự ả ấ ổ ợ ạ
vaccine nh phòng ch ng viêm gan B, s t xu t huy t, b nh đ u mùa v.v...cho conư ố ố ấ ế ệ ậ
người và nhi u lo i vaccine cho đ ng, th c v t mà chúng tôi s gi i thi u l ngề ạ ộ ự ậ ẽ ớ ệ ồ
ghép trong các m c v s n xu t vaccine ph n dụ ề ả ấ ở ầ ưới.
Vaccine được coi là phương th c h u nghi m nh t phòng ch ng và làm gi mứ ữ ệ ấ ố ả
ph n l n t l m c và ch t do các đ i d ch r i ro đ a đ n. Vì nh ng lý do khácầ ớ ỷ ệ ắ ế ạ ị ủ ư ế ữ
nhau, không có m t qu c gia nào có độ ố ượ ực s cung ng vaccine ngay t đ u đ i d chứ ừ ầ ạ ị
mà thường là nhi u tháng sau đó. N n s n xu t vaccine l n mang tính ch t thề ề ả ấ ớ ấ ương m i mu n có vaccine cũng ph i có t i 3-6 tháng sau đ i d ch virus bùng n .ạ ố ả ớ ạ ị ổ
G n đây, ngầ ười ta thường nói nhi u đ n cúm gia c m, kh năng s n xu t cácề ế ầ ả ả ấ
vaccine cúm đượ ậc t p trung nhi u châu Âu và B c M . Năng l c s n xu t hi nề ở ắ ỹ ự ả ấ ệ
nay ước tính 300 tri u li u vaccine tam liên (ba thành ph n) trong m t năm, khệ ề ầ ộ ả
năng này còn kém xa v i nhu c u tăng lên trong đ i d ch. T ch c y t th gi iớ ầ ạ ị ổ ứ ế ế ớ
(WHO), qua m ng lạ ướ ặi đ c bi t các phòng thí nghi m cúm đã quan sát liên t c sệ ệ ụ ự
di n bi n c a virus H5N1 t khi ca nhi m đ u tiên trên ngễ ế ủ ừ ễ ầ ườ ởi Hong Kong năm 1997. Các phòng thí nghi m này chu n b ch ng vaccine nguyên b n (đ u tiên), nóệ ẩ ị ủ ả ầ
đang được ch ng minh trong m t k ngh nh m t “g c gi ng” đ phát tri nứ ộ ỹ ệ ư ộ ố ố ể ể
vaccine. Các phòng thí nghi m này đã hệ ướng d n vi c phân tích c u trúc phân tẫ ệ ấ ử
c a virus, b o đ m giúp đ công vi c phát tri n vaccine ti n tri n. M t ph n vi củ ả ả ỡ ệ ể ế ể ộ ầ ệ
quan tr ng là đã khám phá ra s đ t bi n c a virus trong năm 2005.ọ ự ộ ế ủ
Vài trong s 10 nố ước có các c s s n xu t vaccine n i đ a, hi n đang ti nơ ở ả ấ ộ ị ệ ế
hành phát tri n m t vaccine cho đ i d ch. M t vài n i trong s các d án phát tri nể ộ ạ ị ộ ơ ố ự ể
vaccine đ i d ch đã ti n đ n giai đo n th nghi m lâm sàng, mong có th i gianạ ị ế ế ạ ử ệ ờ
ng n nh t c a th nghi n lâm sàng đ i v i các vaccine d tuy n khác nhau. M tắ ấ ủ ử ệ ố ớ ự ể ộ
công ty cho bi t s báo cáo k t qu th nghi m lâm sàng v i WHO vào đ u thángế ẽ ế ả ử ệ ớ ầ
12 năm 2005.
Hi n t i ch a đ a ra đệ ạ ư ư ược m t công th c vaccine cúm có hi u qu và kinh tộ ứ ệ ả ế
kích thích đáp ng mi n d ch. B i v y nh ng cu c th lâm sàng di n ra v i cáchứ ễ ị ở ậ ữ ộ ử ễ ớ
ki m ch ng các công th c vaccine khác nhau, k c ch t h p ph . Ch t này tăngể ứ ứ ể ả ấ ấ ụ ấ
cường đáp ng mi n d ch, và v lý thuy t thì nó có th cho phép b o v thích h pứ ễ ị ề ế ể ả ệ ợ
m c hàm l ng kháng nguyên th p. Xu h ng này cũng đang ti n hành.
ở ứ ượ ấ ướ ế
Nh chúng ta đã bi t, vaccine thì c n cho m t đ i d ch th c s đang t i g n,ư ế ầ ộ ạ ị ự ự ớ ầ
mà vi c s n xu t thệ ả ấ ương m i thì không th b t đ u khi m t đ i d ch virus bùngạ ể ắ ầ ộ ạ ị
n . B i v y, WHO đã khuy n khích v m t k ngh và nh ng c quan có th mổ ở ậ ế ề ặ ỹ ệ ư ơ ẩ
quy n đ a ra nh ng quy trình nhanh chóng cho vi c c p gi y phép và s d ngề ư ữ ệ ấ ấ ử ụ
vaccine đ i d ch. Vi c này WHO đã th c hi n. Ngoài ra, WHO đang s d ng di nạ ị ệ ự ệ ử ụ ễ
đàn Qu c t c vũ c ng đ ng qu c t tìm ki m nhi u cách tăng kh năng s n xu tố ế ổ ộ ồ ố ế ế ề ả ả ấ
và b o đ m r ng các nả ả ằ ước đang phát tri n có để ược m t vaccine hi u qu trongộ ệ ả
m t n l c có th độ ổ ự ể ược v giá c . Tuy nhiên, theo xu hề ả ướng hi n t i h u h t cácệ ạ ầ ế
nước đang phát tri n s ch a có vaccine dùng trong th i đi m b t đ u đ i d ch màể ẽ ư ờ ể ắ ầ ạ ị
ch có đỉ ược trong th i gian x y ra đ i d chờ ả ạ ị
Vi t nam ta, trong nh ng th p niên v a qua tình hình nghiên c u và s n
Ở ệ ữ ậ ừ ứ ả
xu t các ch t protein có ho t tính sinh h c cũng đã thu đấ ấ ạ ọ ược nh ng k t qu đángữ ế ả
k . Nhi u công trình nghiên c u phân l p và tách chi t các protein có ho t tính sinhể ề ứ ậ ế ạ
h c đã đọ ược công b . Tuy nhiên, h u h t các công trình ch đ c p đ n vi c đi uố ầ ế ỉ ề ậ ế ệ ề
tra trong t nhiên, nghiên c u c u trúc, ch c năng và ng d ng, mà ch a đ c pự ứ ấ ứ ứ ụ ư ề ậ
nhi u đ n s n xu t các lo i protein đó. M c dù không nhi u nh ng cũng đã cóề ế ả ấ ạ ặ ề ư
nh ng ghi nh n bữ ậ ước đ u nh vi c s n xu t thành công m t s lo i vaccine phòngầ ư ệ ả ấ ộ ố ạ
b nh c a Viên v sinh d ch t Trung ệ ủ ệ ị ễ ương nh vaccine virus viên gan B(khángư
nguyên b m t- HbsAg), vaccine phòng viêm não Nh t b n, vaccine virus d iề ặ ậ ả ạ
(kháng nguyên G)v.v...G n đây nh t (2003), b ng k thu t di truy n nhóm tác giầ ấ ằ ỹ ậ ề ả
Lê Tr n Bình (Vi n công ngh sinh h c-TTKH & CNQG) đã thu nh n đầ ệ ệ ọ ậ ược m tộ
lo i peptide tái t h p có ho t tính kháng khu n vàạ ổ ợ ạ ẩ m t lo i protein khác có tên g iộ ạ ọ
là melittin (lo i protein có trong n c ong dùng đ đi u tr b nh nhi m khu n và làmạ ọ ể ề ị ệ ễ ẩ
tan các kh i u).ố