bài giảng công nghệ chương 6 công nghệ sinh học trong y học

CÔNG NGHỆ SINH HỌC
TRONG Y HỌC
MỞ ĐẦU
Cho đến nay, có lẽ thành tựu công
nghệ sinh học được thể hiện rõ nét
nhất là ở lĩnh vực y học như liệu pháp
protein và liệu pháp gen để chữa trị
một số bệnh hiểm nghèo (ung thư,
nhiễm virus và hiện đang thử nghiệm
chữa trị bệnh AIDS ) cũng như để
chẩn đoán bệnh (viêm gan, sốt xuất
huyết, sán lá gan ) và phòng bệnh
(vaccine).
Sản xuất hormone
• Hormone sinh trưởng người (human
growth hormone-HGH)
Mỗi tử thi cho khoảng 4-6 mg HGH và muốn
chữa khỏi cho một người lùn phải cần lượng
HGH thu được từ 100-150 tử thi.
Bằng công nghệ DNA tái tổ hợp, người ta có
thể thu nhận một lượng lớn HGH từ vi khuẩn E.
coli đã tái tổ hợp (1 lít dịch lên men của E. coli
thu được một lượng HGH tương đương với
lượng thu được từ 60 tử thi).
Sản xuất hormone
• Somatostatin
Mỗi mẻ 7,5 L vi khuẩn E. coli nuôi cấy sẽ cho
ra 5 mg somatostatin nguyên chất. Khối lượng
hormone này trước đây muốn có phải tiến hành
cả năm trên nguyên liệu lấy từ nửa triệu não cừu.
Sản xuất enzyme

Trong một tương lai gần enzyme sẽ được sử
dụng rất rộng rãi trong y học để làm đầu dò cho các
thiết bị phân tích y khoa và để chữa bệnh.
Hiện nay, một số enzyme như: lucooxydase,
hexokinase, esterase, urease, cholesteroloxydase,
alcoholdehydrogenase… đã được sử dụng khá rộng
rãi trong y học.
Sản xuất insulin
Insulin là protein chứa 51 amino acid được tổng
hợp ở tuyến tụy của người.
Vào đầu những năm 80 hãng Eli Lilly và
Gentech Inc. (Mỹ) đã đưa ra quy trình sản xuất
insulin người bằng công nghệ DNA tái tổ hợp.
Đó là protein đầu tiên tạo được bằng công nghệ
gen và nhờ công nghệ này mà hiện nay insulin đã
được sản xuất đại trà với giá thành rẻ hơn nhiều so
với trước kia.
Sản xuất interferon
Interferon là nhóm protein chứa khoảng 146-166
amino acid, chúng xuất hiện trong tế bào động vật có
xương sống khi bị nhiễm virus và giúp tế bào kháng lại
virus.
Cho đến thời gian gần đây, interferon chủ yếu vẫn
được sản xuất từ tế bào bạch cầu hay nguyên bào
bạch huyết của người bị nhiễm virus.
Tuy nhiên, bắt đầu từ năm 1980 người ta đã phân
lập được các gen mã hóa tổng hợp ba loại interferon
trên và xây dựng được công nghệ sản xuất interferon
từ tế bào E. coli và nấm men.
Chẩn đoán sớm giới tính của thai

Năm 1948, Murray Barr đã phát hiện vật thể
giới tính này (thể Barr), gọi là vật thể giới tính vì
nó giúp phân biệt nam và nữ. Ở động vật có vú
cũng tương tự, con cái thì có còn con đực thì
không.
Đến nay, người ta có thể dùng kỹ thuật chọc
ối để xét nghiệm thể Barr, chẩn đoán sớm giới
tính và chẩn đoán dị hình, quái thai, để nếu cần
phải sử dụng các liệu pháp can thiệp sớm.
Chẩn đoán sớm dị hình, quái thai trước khi sinh
Tiến hành kỹ thuật chọc ối, kết hợp đồng
thời phân tích máu bố mẹ bằng enzyme hạn
chế, người ta có thể chẩn đoán sớm trước khi
sinh (vì sử dụng enzyme hạn chế có khả năng
phân biệt được gen đột biến với gen bình
thường).
In dấu DNA (DNA fingerprinting)
In dấu DNA được sử dụng trong phân tích
phả hệ ở chó, mèo và trong lai tạo giống. Ở
người, nó được dùng để xác định nguồn gốc và
sự di cư của các quần thể người cổ.
Tuy nhiên, kỹ thuật này còn được sử dụng
đặc biệt nhiều trong pháp y (forensis science).
Phương pháp in dấu DNA sử dụng trong xác
định tội phạm có nhiều ưu thế:
- Vệt máu, lông hay tinh trùng trên áo trước đó nhiều năm
có thể dùng
xác định nhân thân.
- Mẫu bẩn vẫn sử dụng được.
- Tính đặc hiệu cao.