tiểu luận quy trình sản xuất kháng thể đơn dòng, ưu nhược điểm

THẢO LUẬN NHÓM
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
ĐỀ BÀI: QUY TRÌNH SẢN XUẤT KHÁNG THỂ ĐƠN DÒNG, ƯU
NHƯỢC ĐIỂM.
Môn học: Công nghệ protein
GiảngViên: TS. Nguyễn Văn Duy
1
NỘI DUNG
2.Quy trình sản xuất sản xuất kháng thể đơn dòng
ưu, nhược điểm của sản xuất kháng thể đơn dòng
1.Những khái niệm liên quan
3. Ứng dụng của sản xuất kháng thể đơn dòng
2
1. Những khái niệm liên quan
* Kháng nguyên:
Kháng nguyên là những phân tử (protein, polysaccharide…)
kích thích đáp ứng miễn dịch cơ thể, đặc biệt để sản xuất
kháng thể.
3
1. Những khái niệm liên quan
* Kháng thể:
Kháng thể là các phân tử immunoglobulin (có bản
chất glycoprotein), do các tế bào lympho B cũng như các tương
bào (biệt hóa từ lympho B) tiết ra để hệ miễn dịch nhận biết và vô
hiệu hóa các tác nhân lạ, chẳng hạn các vi khuẩn hoặc virus. Mỗi
kháng thể chỉ có thể nhận diện một epitope kháng nguyên duy nhất.
4
1. Những khái niệm liên quan
5
1. Những khái niệm liên quan

• Phân tử kháng thể cấu tạo từ 4 chuỗi polypeptide.
Một phần cấu trúc của các chuỗi thì cố định.
• Phần đầu của hai "cánh tay" chữ Y thì rất khác nhau giữa các
kháng thể khác nhau tạo nên các vị trí kết hợp kháng nguyên .
• Vùng biến đổi với có các CDR quyết định khả năng kháng thể
liên kết với kháng nguyên.
6
1. Những khái niệm liên quan
7
1. Những khái niệm liên quan
* Vai trò của kháng thể:
Trong một đáp ứng miễn dịch, kháng thể có 3 chức
năng chính: gắn với kháng nguyên, kích hoạt hệ
thống bổ thể và huy động các tế bào miễn dịch.
8
1. Những khái niệm liên quan
* Ái lực giữa kháng nguyên và kháng thể:
Trên kháng nguyên có một hoặc nhiều vị trí gắn với một kháng
thể gọi là epitope.
Mỗi kháng thể chỉ có 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.
9
1. Những khái niệm liên quan
* Có hai loại kháng thể:
 Kháng thể đơn dòng liên kết với một epitope đặc hiệu.
 Kháng thể đa dòng là một tập hợp các kháng thể đặc hiệu với
các epitope khác nhau trên cùng một kháng nguyên.
10

1. Những khái niệm liên quan
* Kháng thể đa dòng:
Các kháng thể đa dòng là một tập hợp các kháng thể
đặc hiệu với các epitope khác nhau trên một kháng
nguyên cho trước . Trong đáp ứng miễn dịch, cơ thể
tổng hợp nhiều kháng thể tương ứng với các epitope
của cùng một kháng nguyên: đáp ứng như vậy gọi là
đa dòng.
11
2. Công nghệ sản xuất kháng thể đơn dòng
12
2. Công nghệ sản xuất kháng thể đơn dòng
• Lịch sử :
Năm 1975, hai nhà miễn nhiễm học César Milstein -
người Anh gốc Argentina và Georges Köhle - người Đức
đã khám phá một kỹ thuật tạo ra một số lượng lớn các tế
bào bạch huyết, có 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 dòng (Monoclonal Antibodies).
13
2. Công nghệ sản xuất kháng thể đơn dòng
* Khái niệm kháng thể đơn dòng:
• 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 dòng cùng một dòng thì giống hệt
nhau và được sản xuất bởi cùng một dòng tương bào (biệt hóa
từ lympho B.

• Kháng thể đơn dòng được sử dụng rộng rãi trong các phân tích
sinh học và chữa bệnh. Ngày nay, các kháng thể đơn dòng đã
được ứng dụng nhiều trong chẩn đoán và điều trị.
14
2. Công nghệ sản xuất kháng thể đơn dòng
• Để sản xuất kháng thể đơn dòng, các tế bào bạch cầu
lymphocyte được kích thích đáp ứng miễn dịch để sản sinh
kháng thể đặc hiệu. Các dòng tế bào lymphocyte sản sinh
kháng thể được lai với các tế bào ung thư ( có khả năng phân
chia vĩnh viễn tạo nên các dòng tế bào lai gọi là hybridoma).
Dòng tế bào lai hybridoma có đặc điểm đặc biệt đó là có khả
năng tăng sinh vĩnh viễn ( bất tử) và sản sinh cùng loại kháng
thể ( kháng thể đơn dòng) trong môi trường nuôi cấy.
15
2. Công nghệ sản xuất kháng thể đơn dòng
* Các bước 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.
- Hòa lẫn các tế bào myeloma bất hoại được chọn với các lympho B .
- Sự kết hợp sẽ tạo ra tế bào lai (hybridomas) có khả năng sinh sản
vô 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 dòng
16
2. Công nghệ sản xuất kháng thể đơn dòng
17
2.1 Ưu điểm của sản xuất kháng thể đơn dòng
- Không cần một lượng lớn động vật mà vẫn thu được lượng
kháng thể nhiều bằng nuôi cấy invitro.

- Kháng thể thu được tinh khiết, có tính đặc hiệu cao.
Ví dụ: Thí nghiệm nuôi liên hiệp tế bào myeloma và lympho
bào trong ổ phúc mạc của cơ thể có sự phù hợp tổ chức các tế
bào lai, có thể thu được từ 5 đến 20 mg kháng thể trong 1 ml
dịch, trong khi đó nếu bằng phương pháp gây miễn dịch khác
thì huyết thanh thu được không tinh khiết, lẫn tạp, nhiều kháng
thể khác và hàm lượng không cao.
18
2.1 Ưu điểm của sản xuất kháng thể đơn dòng
- Cho phép phát hiện được nhiều kháng nguyên chưa biết trên
bề mặt tế bào.
- Việc sử dụng kháng thể đơn dòng giảm được hiện tượng
dương tính giả trong các phản ứng miễn dịch cực nhạy như
ELISA, RIA vì kháng thể dùng trong phản ứng này có tính đặc
hiệu cao và tinh khiết.
- Có thể ứng dụng trong việc sử dụng chất đồng vị phóng xạ để
sản xuất kháng thể và nghiên cứu về y sinh học.
- Trong tương lai khi thực hiện được liên hợp lai myeloma
người với lympho người, thì có thể sản xuất kháng thể đơn
dòng của người, thuận lợi cho điều trị bệnh truyền nhiễm bằng
huyết thanh miễn dịch.
19
2.2. Nhược điểm của sản xuất kháng thể đơn dòng
- 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 hòa 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 không trung hòa hoặc phá
hủy được các kháng nguyên gây bệnh.
- Thành phần kết hợp với KTĐD được đưa vào cơ thể bệnh nhân có

thể bị tách ra và đi khắp nơi, gây nên các phản ứng phụ và hậu quả
khó lường. Ngoài ra, với một số khối u được bao bọc chắc chắn
bởi các lớp mạch máu nuôi dưỡng, KTĐD rất khó thâm nhập vào
bên trong để phá hủy.
- Giá thành đắt
20
2.3 Cách khắc phục
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 còn dùng công 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.
21
3. Ứng dụng của kháng thể đơn dòng
• 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 nồng độ thấp.
22
Chữa trị ung thư máu bằng kháng thể
đơn dòng 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
dòng limpho T)
• - Khi bị bệnh đa số các tế bào máu sẽ phát triển thành các tế
bào bạch cầu limphocytes không bình thường và không thể
đảm nhiệm chức năng của một bạch cầu chống lại bệnh tật
23

Chữa trị ung thư máu bằng kháng thể
đơn dòng Alemtuzumab
- Alemtuzumab là một kháng thể đơn dòng tái tổ hợp dạng IgG1
đã được “người hóa”
- Là một kháng thể của người có với các phần CDR (vùng xác
định bổ trợ) có nguồn gốc từ chuột quyết định khả năng kháng
thể lk với kháng nguyên
- Có 95% là từ người và 5% là từ chuột nên giảm bớt được sự
đáp ứng miễn dịch của người.
24
Quy trình sản xuất kháng thể đơn dòng
Alametuzumab
• Phân lập cDNA của chuỗi L và H từ dòng TB u tủy- lá lách
chuột.
• Các CDR của cDNA khuếch đại bằng PCR.
• Ghép CDR chuột vào khung kháng thể người.
• CDR với vùng thay đổi được nhân dòng biểu hiện .
• Đưa vào tế bào đích (E.coli hoặc TB ĐV có vú).
• Kháng thể Alemtuzumab được “người hoá”.
25