Công nghệ sản xuất insulin

Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 2/14/2012 ‹#› Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 2/14/2012 ‹#› Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 2/14/2012 ‹#› Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 2/14/2012 ‹#› Click to edit Master title style Bài thuyết trình Đề tài:CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT INSULIN 1.Lịch sử nghiên cứu công nghệ sản xuất Insulin 2.Nhược điểm của việc sản xuất Isulin tách chiết từ động vật 3.Sử dụng công nghệ AND tái tổ hợp để sản xuất Insulin Công nghệ sản xuất insulin  1921, Frederick G.Banting và Charles H.Best (Canada) đã tinh sạch thành công Insulin từ tụy 1 con chó. 1936, các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách làm cho Insulin giải phóng chậm hơn vào máu. 1.Lịch sử nghiên cứu công nghệ sản xuất Insulin - 1950, các nhà nghiên cứu đã sản xuất được 1 dạng Insulin hoạt động nhanh hơn và tồn tại lâu trong máu. - Những năm 70 thế kỷ XX, các nhà nghiên cứu đã bắt đầu cố gắng sản xuất ra 1 loại Insulin hoạt động giống Insulin tự nhiên hơn. - Vào thập kỷ 80, thế kỷ XX, công nghệ sinh học đã làm 1 cuộc cách mạng tổng hợp Insulin. 1977, một nhóm nghiên cứu đã ghép thành công gen Insulin của chuột vào vi khuẩn để vi khuẩn này tổng hợp Insulin. 1982, tập đoàn Eli Lilly đã sản xuất được Insulin người_đó là dược phẩm sản xuất bằng kỹ thuật di truyền đầu tiên được phê chuẩn. 2001, 95% số bệnh nhân tiểu đường trên thế giới sử dụng Insulin người.  Insulin động vật có cấu trúc không hoàn toàn giống với Insulin cả người. Hoạt động chức năng trong cơ thể kém hơn so với Insulin của người. Có thể gây ra các phản ứng miễn dịch trong cơ thể người. 2.Nhược điểm của việc sản xuất Isulin tách chiết từ động vật Trong quá trình tách chiết, không thể loại bỏ hết các tác nhân gây bệnh từ động vật. Quá trình tách chiết đòi hỏi kỹ thuật cao. Chi phí quá đắt. Khó có thể sản xuất lựng lớn trên quy mô lớn. Giá thành cao. Khả năng hấp thụ kém. 3.1.Tổng hợp Insulin 3.2. Giả Insulin: a. phương pháp thứ nhất b.Phương pháp thứ 2 3.Sử dụng công nghệ AND tái tổ hợp để sản xuất Insulin 3.1.Tổng hợp Insulin a. phương pháp thứ nhất b.Phương pháp thứ 2 a. phương pháp thứ nhất. Gồm 7 bước Tách Tái tổ hợp Lên men Tiền Tinh sạch Hoạt hóa Tinh sạch Biến nạp  Tách mARN của gen tổng hợp proinsulin từ các tế bào tuyến tụy, sau đó dùng phản ứng RT-PCR với mồi đặc hiệu để khuyếch đại gen. Bước 1: Tách gen mã hóa cho Proinsulin Sao mARN tinh khiết thành AND (cADN) nhờ enzim phiên mã ngược và nhờ các dNTP (trong phản ứng RC-PCR). Cài đoạn cADN mã hóa insulin hoàn chỉnh vào một plasmid đứng sau một promoter mạnh. Biến nạp vecter tái tổ hợp vào vi khuẩn E.coli. Bước 2: Tách và thiết kế plasmid tái tổ hợp  Được thực hiện nhờ phương pháp trên với dung dịch chứa Ca2+ hoặc lỗ bằng xung điện. Sau đó chọn lọc ra những dòng vi khuẩn mang gen mong muốn. Tếp theo, kiểm tra những dòng đã chọn lọc bằng nhiều cách khác nhau. Bước 3: Biến nạp plasmid tái tổ hợp vào E.coli Nuôi chúng trong các nồi lên men với điều kiện tối ưu. Sử dụng phương pháp nuôi cấy liên tục, các chất dinh dưỡng liên tục được bổ sung. Chỉ sau một thời gian ngắn sinh khối sẽ tăng lên rất nhanh và gen Insulin sẽ được tổng hợp. Bước 4: Các vi khuẩn chuyển gen sau đó được đưa vào lên men Sau lên men tiến hành tách tế bào và khử trùng nhiệt độ. Dùng Lizozyme để phá vỡ màng tế bào, sau đó dùng một hỗn hợp chất tẩy rửa để tách lớp màng lipit. Proinsulin được tách ra khỏi các mảnh vỡ tế bào bằng phương pháp li tâm và lọc. Bước 5: Tiền tinh sạch Hệ thống E.coli có khả năng biểu hiện gen Insulin nhưng không có khả năng hoạt hóa Insulin invivo. Do đó phải thực hiện quá trình hoạt hóa proinsulin invivo bằng cách sử lý với các dung dịch đệm, giúp nó đạt được cấu trúc bậc 4.Khi đó sản phẩm thu được mới có hoạt tính cần thiết Bước 6: Hoạt hóa Tinh sạch Insulin bằng phương pháp sắc ký,tách. Quá trình sắc ký được giám sát bằng cách phân tích protein đặc hiệu nhờ sử dụng các phương pháp miễn dịch, gắn enzim cho phép phát hiện các sản phẩm phụ. Cuối cùng, Insulin được tinh thể hóa. Bước 7: Hỗn hợp tinh sạch chỉ còn có Insulin  Phương pháp tổng hợp riêng rẽ 2 chuỗi A và B. Nhà sản xuất cần 2 gen nhỏ: 1 gen cần cho sản xuất chuỗi A và 1 gen cần cho sản xuất chuỗi B. b. Phương pháp thứ hai  Insulin giả dính kết với nhau hơn và khuyếch tán vào máu dễ dàng hơn, cho phép Insulin bắt đầu hoạt động ngay sau khi tiêm vài phút. Có nhiều dạng Insulin giả: Humulin và Glargine. 3.2: Giả Insulin Hiện nay, trên thị trường có 4 loại Insulin được tổng hợp chủ yếu: Nhóm Insulin tác động nhanh: Nhóm Insulin tác động ngắn: Nhóm Insulin tác động trung bình: Nhóm Insulin tác động lâu dài: Tài liệu tham khảo Công nghệ sinh học, Phạm Văn Ty. NXB Giáo dục Việt Nam. 2009. Internet. Chân thành cảm ơn!