Công nghệ sản xuất kháng thể đơn dòng

Nhóm thực hiện: Hồ Cơng Diễn Trương Đình Dũng Đặng Ngọc Tiền Trần Đình Nam Lê Hồng Cảnh Hưng Kháng nguyên là những phân tử (protein, polysaccharide…) kích thích đáp ứng miễn dịch cơ thể, đặc biệt để sản xuất kháng thể. 1. Kháng nguyên (antigen) Kháng thể (antibody) www.themegallery.com Trên kháng nguyên cĩ một hoặc nhiều vị trí gắn với một kháng thể gọi là epitope. Mỗi kháng thể chỉ cĩ thể nhận diện một epitope kháng nguyên duy nhất. Liên kết giữa kháng thể và kháng nguyên, tương tự như giữa enzyme và cơ chất. 3. Ái lực giữa kháng nguyên và kháng thể Cĩ hai loại kháng thể: Kháng thể đơn dịng liên kết với một epitope đặc hiệu. Kháng thể đa dịng là một tập hợp các kháng thể đặc hiệu với các epitope khác nhau trên cùng một kháng nguyên. Kháng thể đơn dịng Kháng thể đa dịng 4. Kháng thể đơn dịng và đa dịng Năm 1975, hai nhà miễn nhiễm học César Milstein - người Anh gốc Argentina và Georges Kưhle - người Đức đã khám phá một kỹ thuật tạo ra một số lượng lớn các tế bào bạch huyết, cĩ khả năng sản xuất một dạng kháng thể duy nhất. Các kháng thể này chỉ đáp ứng với một loại kháng nguyên chuyên biệt, chẳng hạn với chỉ một độc tố hay một siêu vi, vì thế chúng được đặt tên là kháng thể đơn dịng (Monoclonal Antibodies). 1.Kháng thể đơn dịng là gì ? Các kháng thể chỉ đáp ứng với một loại kháng nguyên chuyên biệt (chẳng hạn với chỉ một độc tố hay một siêu vi) Chỉ nhận biết một epitope trên một kháng nguyên cho sẵn. Tất cả các kháng thể đơn dịng cùng một dịng thì giống hệt nhau và được sản xuất bởi cùng một dịng tương bào (biệt hĩa từ lympho B) 2.Kỹ thuật lai tạo kháng thể đơn dòng - Tiêm các tế bào khối u vào chuột để kích thích các tế bào lympho B tạo ra các kháng thể. Hịa lẫn các tế bào myeloma bất hoại được chọn với các lympho B . Sự kết hợp sẽ tạo ra tế bào lai (hybridomas) cĩ khả năng sinh sản vơ hạn (nhận từ tế bào myeloma) và tiết ra kháng thể đặc hiệu (nhận từ tế bào lympho B). Các tế bào lai sản xuất kháng thể được chọn lọc và nhân bản để đưa vào quá trình tạo thành kháng thể đơn dịng. 3- Ưu điểm của kháng thể đơn dịng: - Là những chế phẩm tinh khiết cĩ tính đặc hiệu cao đối với một yếu tố quyết định duy nhất của kháng nguyên Khả năng nhanh, nhạy cảm trong chẩn đốn bệnh - Hệ thống miễn dịch của con người nhận diện KTĐD (được sản xuất từ tế bào B của chuột) như là protein lạ nên tạo ra các kháng thể chống lại chúng, thậm chí trung hịa chúng, làm hiệu quả của chúng suy giảm đáng kể. Hơn nữa, một số KTĐD khi tiếp cận và bám được vào các kháng nguyên, chúng khơng trung hịa hoặc phá hủy được các kháng nguyên gây bệnh. - Thành phần kết hợp với KTĐD được đưa vào cơ thể bệnh nhân cĩ thể bị tách ra và đi khắp nơi, gây nên các phản ứng phụ và hậu quả khĩ lường. Ngồi ra, với một số khối u được bao bọc chắc chắn bởi các lớp mạch máu nuơi dưỡng, KTĐD rất khĩ thâm nhập vào bên trong để phá hủy. - Giá thành đắt 4- Hạn chế của kháng thể đơn dịng: Để khắc phục những hạn chế trên, các nhà khoa học đã nghiên cứu đưa tế bào lympho B của người vào cơ thể chuột, các tế bào B này sẽ tạo ra các KTĐD mà hệ thống miễn dịch của bệnh nhân sẽ chấp nhận như là của mình. Các nghiên cứu mới đây cịn dùng cơng nghệ gene và thay thế chuột bằng các vi khuẩn để tạo các KTĐD nhỏ hơn, hoạt động hữu hiệu hơn, gắn chặt các vật mang hơn, thâm nhập các khối u dễ dàng hơn và đặc biệt là giá thành rẻ hơn. 5- Ứng dụng của kháng thể đơn dịng: Có thể được dùng để chẩn đoán và chữa trị các bệnh nhiễm trùng, dùng để thử nghiệm miễn dịch để phát hiện các kháng nguyên với nờng đợ thấp *Chữa trị ung thư máu bằng kháng thể đơn dịng Alemtuzumab - Bệnh ung thư máu CLL là bệnh lý ác tính của dòng limpho B tăng lên quá mức bình thường về số lượng (chỉ dưới 2% là của dịng limpho T) - Khi bị bệnh đa số các tế bào máu sẽ phát triển thành các tế bào bạch cầu limphocytes khơng bình thường và khơng thể đảm nhiệm chức năng của một bạch cầu chống lại bệnh tật Alemtuzumab là một kháng thể đơn dịng tái tổ hợp dạng IgG1 đã được “người hĩa” Là một kháng thể của người cĩ với các phần CDR (vùng xác định bổ trợ) cĩ nguồn gốc từ chuột quyết định khả năng kháng thể lk với kháng nguyên Cĩ 95% là từ người và 5% là từ chuột nên giảm bớt được sự đáp ứng miễn dịch của người. CDR của chuột thay thế CDR trên kháng thể của người Quy trình sản xuất kháng thể đơn dịng Alemtuzumab Tác động của Alemtuzumab tới các tế bào ung thư limpho B trong điều trị bệnh CLL: Kháng thể Alemtuzumab khi được đưa vào trong cơ thể người sẽ tìm và liên kết đặc hiệu với CD52 (một glycoprotein trên bề mặt các tế bào limpho trưởng thành) Tủy xương trước (trên) và sau (dưới) khi điều tri bằng kháng thể Alemtuzumab => mật độ tế bào ung thư giảm Alemtuzumab đã lk với CD52 => gây ra các phản ứng đáp ứng miễn dịch trong cơ thể người bệnh tiêu diệt các tế bào ung thư cĩ CD52 trên bề mặt Tác dụng phụ của Alemtuzumab: Sốt, ra mồ hơi, mất cảm giác ngon miệng và thèm ăn, tiêu chảy, đau đầu, thở gấp cĩ thể làm giảm số lượng tế bào máu làm tăng nguy cơ mắc các bệnh truyền nhiễm, gây ra sự mệt mỏi và tình trạng chảy máu trong hay máu khĩ đơng cĩ thể gây viêm phổi, các cơn đau tim, các vấn đề về gan, thận, và các vấn đề về tiêu hĩa -  Thử thai: Khi một người nữ mang thai, hormon HCG (human chorionic gonadotropin) được bài tiết qua nước tiểu. Cho dung dịch KTĐD liên kết với một enzym, sẽ biến đổi màu khi cĩ sự hiện diện của HCG, vào ống nghiệm đựng nước tiểu. Nếu nước tiểu đổi màu thì cĩ thai và ngược lại. Que thử thai ứng dụng cơng nghệ này đã giúp chị em phụ nữ tự xác định mình cĩ thai hay khơng rất nhanh chĩng và tiện lợi. - Chẩn đốn bệnh Aids: Cũng với nguyên tắc trên, KTĐD giúp các phịng thí nghiệm phát hiện sự hiện diện của HIV (human immunodeficiency virus) trong máu các bệnh nhân mắc bệnh Aids. -  Ghép tạng: KTĐD giúp xác định mơ người cho cĩ tương thích với người nhận hay khơng và ngăn ngừa hệ thống miễn dịch của bệnh nhân thải loại mơ ghép.   3-  Các ứng dụng khác: - Trong bệnh tim mạch: Một loại protein cơ cĩ tên myosin hiện diện với số lượng lớn trong các cơ bắp. Một phần myosin ở cơ tim bị phá hủy sau cơn nhồi máu. Bằng cách tiêm KTĐD đáp ứng với myosin, người ta cĩ thể xác định được số lượng myosin mất đi để đánh giá tình trạng của tim bệnh nhân. KTĐD cũng được dùng để xác định vị trí cục máu đơng trong cơ thể bệnh nhân bằng cách gắn vào sợi huyết (fibrin) phát sinh khi cĩ cục máu đơng. Việc này giúp các bác sĩ chẩn đốn và xử lý kịp thời cho người bệnh.