nghiên cứu điều kiện lên men và tinh chế interleukin-2 tái tổ hợp của người từ escherichia coli

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI





LÊ THỊ LAN ANH


NGHIÊN CỨU ðIỀU KIỆN LÊN MEN VÀ TINH CHẾ
INTERLEUKIN-2 TÁI TỔ HỢP CỦA NGƯỜI TỪ
ESCHERICHIA COLI








LUẬN VĂN THẠC SĨ
CÔNG NGHỆ SINH HỌC


Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Mã số : 60.42.80
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. TRƯƠNG NAM HẢI
TS. NGUYỄN ðỨC BÁCH

HÀ NỘI – 2012
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

i

LỜI CẢM ƠN


ðầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Trương Nam Hải,
Viện trưởng Viện Công nghệ sinh học, Trưởng phòng Kỹ thuật di truyền và TS. Nguyễn
ðức Bách, cán bộ giảng dạy và nghiên cứu bộ môn Công nghệ sinh học ứng dụng -
Khoa Công nghệ sinh học, Trường ðại học Nông nghiệp - Hà Nội ñã tận tình hướng
dẫn và truyền ñạt những kinh nghiệm quý báu cho tôi trong thời gian học tập và nghiên
cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm giúp ñỡ, sự chỉ bảo tận tình về chuyên
môn và sự ñộng viên chân thành của NCS. Nguyễn Hồng Thanh và NCS. Trần Ngọc
Tân cùng tập thể cán bộ nghiên cứu của Phòng Kỹ thuật di truyền, Viện Công nghệ sinh
học.
Tôi xin gửi lời cảm ơn ñến Ban Lãnh ñạo Viện Công nghệ sinh học, các thầy cô giáo
trong Khoa Công nghệ sinh học, các cán bộ của Viện ðào tạo sau ñại học, Trường ðại học
Nông nghiệp - Hà Nội ñã tạo mọi ñiều kiện thuận lợi ñể tôi hoàn thành luận văn thạc sỹ
này.
Cuối cùng, tôi xin ñược gửi tới gia ñình, bạn bè lòng biết ơn vì ñã luôn ñộng
viên, giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Hà Nội, ngày 22 tháng 5 năm 2012
Học viên cao học



Lê Thị Lan Anh

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

ii

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam đoan luận văn thạc sỹ công nghệ sinh học với đề tài
“Nghiên cứu tối ưu ñiều kiện lên men và tinh chế interleukin-2 tái tổ
hợp của người từ Escherichia coli” là công trình nghiên cứu của cá
nhân tôi. Các kết quả và số liệu trong luận văn là trung thực.
Hà Nội, ngày 22 tháng 5 năm 2012


LÊ THỊ LAN ANH
Học viên cao học khóa 19
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội






Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Amp Ampicillin
APS Ammonium persulfate
BCG Baccillus Calmette-Gurin
bp Base pair
dNTP 2’-deoxyribonucleotide 5’-triphosphate
E. coli Escherichia coli
EDTA Ethylene diamin tetra acetic acid
EtBr Ethidium bromide
GMP Good Manufacture Practising
HIV Human immunodeficiency virus
HPLC High Performance Liquid Chromatography
IFN Interferon
IL-2 Interleukin-2
IPTG Isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside
kDa Kilo Dalton
LB Môi trường Luria-Bertani
LBA Môi trường LB có bổ sung Amp
LH1 Lysyl hydroxylase 1
MCB Master Cell Bank
MWCB Manufacturer’s Working Cell Bank
NK Natural killer (tế bào diệt tự nhiên)
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

iv

OD Optical Density
Pichia
pastoris
Pichia pastoris

PBS Phosphate Buffer Saline
FDA Food and Drug Administration
PMSF
Phenyl Methane Sulphonyl Fluoride
PVDF
Polyvinylidene difluoride
rhIL-2
Recombinant human Interleukin-2
SDS
Sodium dodecyl Sulphate
SDS-PAGE
Sodium Dodecyl Sulfate – Polyacrylamide Gel
Electrophoresis
TAE
Tris-Acetate-EDTA
TE
Tris-EDTA
TEMED
N, N, N’, N’- Tetramethyl-Ethylenediamin
TNF
Tumor necrosis factor (yếu tố hoại tử ung thư)

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

v

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1. Thành phần môi trường M9……………………………………………………….25
Bảng 2. Thành phần dung dịch đổ gel polyacrylamide 12,6% 29
Bảng 3. Bảng 3. Các dung dịch trong nhuộm bạc………………………………………… 30
Bảng 4. So sánh các thông số trong quá trình tạo sản phẩm IL-2 tinh chế từ E. coli và P.
pastoris……………………………………………………………………………………………… 51
Bảng 5. Dữ liệu kiểm tra hoạt tính của các mẫu IL-2 tái tổ hợp M1.1 – M1.5 lô 1……… 53
Bảng 6. Dữ liệu kiểm tra hoạt tính của các mẫu IL-2 tái tổ hợp M2.1 – M2.4 lô 2……… 54
Bảng 7. Dữ liệu kiểm tra hoạt tính của các mẫu IL-2 tái tổ hợp M3.1 – M3.4 lô 3……… 54
Bảng 8. Hoạt tính theo đơn vị Units/mg của các mẫu IL-2……………………………… 55

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

vi


DANH MỤC HÌNH, ðỒ THỊ
Hình 1. Cơ chế gây ung thư 4
Hình 2. Hình thái học ung thư 4
Hình 3. Cơ chế hoạt động của Interleukin-2 13

Hình 4. U hắc tố da 14
Hình 5. Ung thư thận 16
Hình 6. Hệ thống lên men Bioflo 20
Hình 7. Hệ thống tinh chế protein HPLC 22
Hình 8. Khả năng sinh tổng hợp IL-2 của chủng E. coli theo thời gian sinh trưởng
trong môi trường cảm ứng 39
Hình 9. Ảnh hưởng của nồng độ IPTG đến khả năng tổng hợp IL-2 trong tế bào E.
coli 40
Hình 10. Khả năng sinh tổng hợp IL-2 của chủng E. coli trong các môi trường lên
men khác nhau 42
Hình 11. Phân tích IL-2 dạng tan và không tan của IL-2 trong các môi trường lên men
khác nhau 44
Hình 12. Sản phẩm IL-2 biểu hiện trong tế bào E. coli trong hệ thống lên men Bioflo
110 quy mô 5 lít trên gel SDS-page và western
blotting 45

Hình 13. Kiểm tra các mẫu xử lý sinh khối tế bào E. coli chứa IL-2 tái tổ hợp trên gel
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

vii

polyacrylamide 12,6% 46
Hình 14. Kiểm tra tính tan của IL-2 trong các nồng độ Gnd-HCl khác nhau trên gel
polyacrylamide 12,6% 47
Hình 15. Sắc ký đồ tinh chế IL-2 trên hệ thống HPLC 49
Hình 16. Kiểm tra sản phẩm tinh chế IL-2 bằng kỹ thuật SDS-page 49
Hình 17. Kiểm tra sản phẩm tinh chế IL-2 bằng kỹ thuật SDS-page 50
Hình 18. Kiểm tra độ sạch của các sản phẩm protein 51

Hình 19. Đồ thị hoạt tính theo đơn vị Units của các mẫu thí nghiệm 55


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

viii

MỤC LỤC
PHẦN 1. MỞ ðẦU…………………………………………………………………………… 1
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU………………………………………………………… 3
2.1. Tổng quan về ung thư và phương pháp điều trị ung thư ……… ………………………….3
2.1.1. Cơ chế gây ung thư……………………………………………………………… 3
2.1.2. Tình hình nghiên cứu ung thư trên thế giới và Việt Nam……………………… 4
2.1.3. Một số phương pháp điều trị ung thư hiện nay………………… ………………6
2.2. Cytokine…………………………………………………………………………………….8
2.2.1. Cytokine và vai trò của chúng trong thực tế…………………………………… 8

2.2.2. Các loại cytokine và ứng dụng của chúng trong thực tế………………………….9
2.3. Interleukin-2……………………………………………………………………………….11
2.3.1. Cấu trúc gen il-2 của người …………………………………………………… 11
2.3.2. Cơ chế hoạt động của IL-2………………………………………………………12
2.3.3. Sản phẩm IL-2 tái tổ hợp và ứng dụng………………………………………… 14
2.3.4. Các nghiên cứu và ứng dụng IL-2 trong điều trị ung thư trên thế giới Việt Nam.17
2.3.5. Lên men sản xuất protein tái tổ hợp và hệ thống lên men Bioflo 110………… 19
2.4. Hệ thống tinh chế protein HPLC………………………………………………………… 21
2.5. Thử hoạt tính sinh học của interleukin-2 trên dòng tế bào CTLL2……… ………………22
PHẦN 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……………………………….24
3.1. Vật liệu………………………….…………………………………………………………24
3.1.1. Các chủng sinh vật, plasmid và tế bào CTLL2………………………………….24
3.1.2. Hóa chất, enzym, máy móc và thiết bị………………… ………………………24
3.1.3. Các dung dịch sử dụng và môi trường nuôi cấy…………………………………25
3.2. Phương pháp nghiên cứu………………………………………………………………… 27
3.2.1. Lên men tạo sản phẩm IL-2 với dòng tế bào E. coli…………………………… 27
3.2.2. Phương pháp điện di protein trên gel polyacrylamide-SDS…………………… 27
3.2.3. Phương pháp kiểm tra tính bắt cặp đặc hiệu với kháng thể kháng hIL-2 bằng
phương pháp Western blotting…………………………………………………………………30
3.2.4. Lên men lượng lớn tạo sản phẩm IL-2 với dòng tế bào E. coli trên hệ thống lên
men Bioflo 110 quy mô 5 lít 32
3.2.5. Phá tế bào bằng siêu âm…………………………………………………………33
3.2.6.Phá tế bào và xử lý mẫu protein IL-2 trước khi qua cột sắc ký………… ………34
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

ix
3.2.7. Tinh chế protein bằng hệ sắc ký HPLC………………………………………….35
3.2.8. Xác định độ tinh khiết của sản phẩm IL-2 tái tổ hợp sau tinh sạch 36
3.2.9. Phương pháp kiểm tra hoạt tính IL-2 sau tinh sạch…………………………… 37
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN………………………………… 39

4.1. Lựa chọn điều kiện lên men E. coli biểu hiện IL-2 dạng đơn ………………………… 39
4.1.1. Lựa chọn thời gian thu mẫu sau cảm ứng……………………………………… 39
4.1.2.
Nồng độ IPTG thích hợp cho sinh tổng hợp IL-2………………………………40
4.1.3. Lựa chọn môi trường lên men phù hợp…………………………………………41
4.1.4.Kiểm tra tính tan (solution bodies) và không tan (inclusion bodies) của protein tái
tổ hợp IL-2 trong E. coli trong các môi trường……………………………………………… 43
4.2. Lên men sản phẩm IL-2 trong hệ thống lên men Bioflo 110 quy mô 5 lít……………… 44
4.3. Phá tế bào E. coli và xử lí tiền tinh chế IL-2………………………………………………45
4.4. Kiểm tra tính tan của IL-2 trong các nồng độ GuHCl khác nhau……… ……………….46

4.5. Tinh sạch IL-2 từ dòng tế bào E. coli………………………… …………………48
4.6. Kiểm tra độ sạch của sản phẩm protein IL-2 bằng phần mềm Quantity One…… 51
4.7. Kiểm tra hoạt tính IL-2 tái tổ hợp trên tế bào CTLL2…………………………… 52
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ……………………………………………………… 57
5.1. Kết luận……………………………………………………………………………………57
5.2. Kiến nghị………………………………………………………… ………………………57

TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………… 58
PHỤ LỤC………………………………………………………………………………63
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

1

PHẦN 1. MỞ ðẦU
Hiện nay, ung thư là nguyên nhân chủ yếu của các ca tử vong trên toàn thế giới.
Theo thống kê của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), năm 2008 có hơn 12,4 triệu trường
hợp mới mắc bệnh ung thư, 7,6 triệu trường hợp tử vong do ung thư và 28 triệu người
bị mắc bệnh ung thư được phát hiện trong vòng 5 năm [10]. Dự tính số các bệnh nhân
chết vì ung thư trên thế giới sẽ tiếp tục tăng lên trên 11 triệu người vào năm 2030 [50].

Ở Việt Nam, ước tính trên cả nước mỗi năm có hơn 150.000 ca ung thư mới. Tỷ lệ này
đang không ngừng gia tăng ở bất kỳ lứa tuổi nào. Nguyên nhân chủ yếu gây ung thư là
do các tác động của môi trường ô nhiễm như khói bụi công nghiệp, hóa chất, vi sinh
vật biến đổi gen, kết hợp với các yếu tố di truyền làm rối loạn quá trình sinh trưởng
và phát triển ở mức độ phân tử của tế bào.
Các phương pháp điều trị ung thư chủ yếu hiện nay là phẫu thuật, xạ trị, hoá trị,
liệu pháp gen và miễn dịch trị liệu [52]. Trong đó điều trị bằng phẫu thuật, xạ trị và
hoá trị liệu chỉ có tác động giới hạn trong một giai đoạn nhất định của bệnh kèm theo
các tác động có hại để lại di chứng nặng nề, điều này đã gây trở ngại rất lớn trong điều
trị. Liệu pháp gen là quá trình thay thế các gen bị thiếu hay bị sai hỏng bằng các gen
lành, tuy nhiên việc dùng vector là virus để đưa các gen lành vào sẽ gây nguy cơ làm
gây nhiễm cả tế bào bình thường và tế bào ung thư. Một nguy cơ khác nữa là các gen
mới có thể được đưa vào sai vị trí bên trong DNA có thể gây ra những đột biến nguy
hiểm cho DNA hoặc thậm chí gây ung thư [52 ]. Với liệu pháp miễn dịch là dựa vào
hệ thống miễn dịch của chính cơ thể để phản ứng lại các nhân tố lạ chứ không phải
đưa thêm các tác nhân khác từ ngoài vào để tiêu diệt tế bào ung thư. Vì vậy phương
pháp này hiện nay được cho là an toàn hơn cả.
Năm 1992, Cơ quan quản lý thuốc và thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã cho phép đưa
vào sử dụng interleukin-2 tái tổ hợp do tập đoàn Chiron sản xuất với tên thương mại là
Proleukin trong điều trị ung thư thận, u hắc tố da và hỗ trợ điều trị HIV theo liệu pháp
miễn dịch [20] [55]. IL-2 là một cytokine trong hệ thống miễn dịch được phát hiện
lần đầu tiên vào năm 1975. Khi có các tác nhân lạ xâm nhập vào cơ thể, IL-2 sẽ kích
thích sự tăng sinh các tế bào T, NK [48] để tấn công và phá huỷ các tác nhân đó đồng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

2

thời phá huỷ các khối u. Khối u là một trong những dạng tế bào lạ, được hệ thống miễn
dịch phát hiện và tiêu diệt. Tùy theo mức độ nhạy cảm với hệ thống miễn dịch và mức
độ khỏe mạnh của ung thư mà khối u bị áp chế hoặc phát triển.

Bằng công nghệ DNA tái tổ hợp, gen il-2 được biểu hiện thành công trên tế bào
E. coli BL21 [7]. Tuy nhiên, để tạo được sản phẩm protein tái tổ hợp thương mại đòi
hỏi phải qua nhiều công đoạn phức tạp như lên men lượng lớn, tinh chế sản phẩm, thử
hoạt tính sản phẩm IL-2 trên các dòng tế bào ung thư thực nghiệm, tiến hành sản xuất
thử theo tiêu chuẩn GMP, thử nghiệm trên người bệnh, Giai đoạn lên men thu sản
phẩm đòi hỏi phải tiến hành trong điều kiện tối ưu để thu được sản phẩm mong muốn
với hiệu suất cao nhất. Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men chủng E.
coli sinh tổng hợp IL-2 mà chúng ta cần phải nghiên cứu như thành phần môi trường,
nhiệt độ nuôi cấy, pH môi trường, nồng độ chất cảm ứng, thời gian thu sản phẩm sau
cảm ứng, yếu tố ảnh hưởng đến mật độ tế bào cuối cùng. Vì vậy, cần thiết phải có quá
trình tối ưu điều kiện lên men để đạt hiệu suất thu hồi sản phẩm protein tái tổ hợp cao
nhất, cũng như quá trình tinh chế để nhận được IL-2 tái tổ hợp dạng sạch phục vụ cho
các nghiên cứu, khảo nghiệm sản phẩm sau này.
Xuất phát từ những cơ sở khoa học và thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành thực
hiện đề tài: “Nghiên cứu ñiều kiện lên men và tinh chế interleukin-2 tái tổ hợp của
người từ Escherichia coli’ nhằm sản xuất thành công IL-2 tái tổ hợp phục vụ cho điều
trị ung thư tại Việt Nam.





Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

3

PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tổng quan về ung thư và phương pháp ñiều trị ung thư
2.1.1. Cơ chế gây ung thư
Ung thư là một nhóm các bệnh liên quan đến việc phân chia tế bào một cách vô

tổ chức và những tế bào đó có khả năng xâm lấn những mô khác bằng cách phát triển
trực tiếp vào mô lân cận hoặc di chuyển đến nơi xa (di căn). Bản chất của ung thư là
sự đột biến không sửa chữa được trong DNA do sự tác động của các yếu tố sinh ung
(hóa học, bức xạ, virus…) [60].
Ung thư xảy ra trong quá trình phân chia tế bào, trong những điều kiện nhất
định ở hầu hết các mô trong cơ thể sinh vật đa bào. Bình thường sự cân bằng giữa tốc
độ của quá trình tăng sinh và quá trình chết của tế bào được điều hòa một cách chặt
chẽ để đảm bảo cho tính toàn vẹn của cơ quan và mô. Khi xuất hiện những đột biến
trong DNA, chúng có thể phá vỡ cơ chế điều khiển cân bằng này và dẫn đến ung thư
[6].
Có rất nhiều nguyên nhân gây ung thư. Chúng được chia thành 3 nhóm: (1) các
virus gây ung thư; (2) các tác nhân lí hóa gây ung thư; (3) một số trường hợp ung thư
hiếm ở người mang tính di truyền, như bướu Wims, bệnh Xeroderma pigmentosum.
Nhờ những tiến bộ của sinh học phân tử cho phép phân tích DNA của các
eukaryote, người ta mới nhận thấy rằng dù ung thư có biểu hiện rất đa dạng, nguyên
nhân gây bệnh cũng rất khác nhau nhưng căn nguyên của bệnh cũng chỉ là sự rối loạn
trong chương trình di truyền của tế bào, hay nói khác đi là sự rối loạn của DNA.


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

4

Sự tăng sinh không kiểm soát và thường là nhanh chóng của tế bào sẽ tạo thành
các khối u lành tính hay khối u ác tính (ung thư). Những khối u lành tính không lan
tràn đến những nơi khác trong cơ thể hay xâm lấn vào các mô khác, và chúng hiếm khi
đe dọa đến tính mạng trừ khi chúng chèn ép đến các cấu trúc sống còn. Các khối u ác
tính có thể xâm lấn vào các cơ quan khác, lan đến những nơi xa hơn (di căn) và đe dọa
đến tính mạng. Do đó việc phát hiện sớm và có phương pháp điều trị phù hợp thì ung
thư không còn là mối lo ngại của con người.
2.1.2. Tình hình ung thư trên thế giới và Việt Nam
* Trên thế giới
Theo thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) mỗi năm ước tính có khoảng
trên 6 triệu người chết do ung thư. Tỷ lệ chết do ung thư chiếm tới 12% trong số các
nguyên nhân gây tử vong ở người. Tỷ lệ mắc bệnh ung thư có xu hướng gia tăng ở
phần lớn các nước trên thế giới. Hiện tại, qua thống kê cho thấy trên toàn cầu có
Hình 1. Cơ chế gây ung thư Hình 2. Hình thái học ung thư
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

5

khoảng 20 triệu người đang sống chung với bệnh ung thư. Nếu không có các biện pháp
can thiệp kịp thời thì con số này sẽ lên tới 30 triệu vào năm 2020.
Ung thư đang trở thành một căn bệnh hết sức nguy hiểm, đe dọa mạng sống của
con người. Ở các nước phát triển ung thư là nguyên nhân gây tử vong đứng hàng thứ
hai sau bệnh tim mạch. Còn ở các nước đang phát triển ung thư đứng hàng thứ ba sau
bệnh nhiễm trùng/ký sinh trùng và tim mạch. Số lượng bệnh nhân bị ung thư đang tăng
dần tại các nước đang phát triển do tỷ lệ tử vong ở trẻ em và số người chết do các bệnh

nhiễm trùng có xu hướng giảm và nhiều người có khả năng sống lâu hơn. Hơn nữa,
người dân ở những nước này đang ngày càng thích ứng với lối sống của các nước phát
triển như hút thuốc, uống rượu, ăn nhiều thực phẩm giàu calo và chất béo.
Theo Cơ quan nghiên cứu ung thư thế giới IARC (The International Agenecy for
Research on Cancer), trong số các trường hợp mắc bệnh ung thư và tử vong do ung thư
trên thế giới, các nước có thu nhập thấp và trung bình là những nơi chiếm tỷ lệ ung thư
cao (chiếm 2/3 trường hợp ung thư trên toàn thế giới). Tỷ lệ dạng ung thư khác nhau
cũng tùy thuộc vào mức độ thu nhập của các quốc gia, tập quán của người dân. Tuy
nhiên, tỷ lệ bệnh ung thư chủ yếu tập trung vào các dạng ung thư như: ung thư phổi,
ung thư vú, ung thư ruột già, ung thư dạ dày, ung thư tuyến tiền liệt, ung thư thận, ung
thư da, ung thư giáp trạng, ung thư buồng trứng…
* Tại Việt Nam
Trước đây, ở Việt Nam, mô hình bệnh tật điển hình là của một nước thu nhập
thấp, kém phát triển, có đời sống chưa cao, ý thức vệ sinh thấp, vùng khí hậu nhiệt đới
nóng bức ẩm ướt, nên các bệnh tật chủ yếu là những bệnh truyền nhiễm và các bệnh
suy dinh dưỡng. Hiện nay, cùng với sự thay đổi mạnh mẽ về kinh tế, mô hình bệnh tật
đã có xu hướng giống các nước phát triển, các bệnh ung thư, tim mạch…ngày càng
phổ biến. So với tỷ lệ chung trên thế giới về ung thư thì Việt Nam thuộc nhóm nước có
tỷ lệ mắc ung thư cao. Trung bình mỗi năm nước ta có khoảng 150.000 người mắc ung
thư và 100.000 người chết (năm 2008) [1]. Số liệu thống kê mới nhất năm 2010 nước
ta có 126.300 ca mắc ung thư mới. Mặc dù số người mắc ung thư mới có giảm so với
năm 2008, tuy nhiên các loại ung thư mới xuất hiện càng nhiều. Những loại ung thư
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

6

thường gặp là phổi, dạ dày, gan, đại trực tràng, vòm họng, thận, da, vú, cổ tử cung…
Khoảng 85% số bệnh nhân ung thư tại Việt Nam được phát hiện khi đã ở độ tuổi trên
40, rất nhiều người đang ở độ tuổi thành đạt về nghề nghiệp. Điều này đã gây những
hậu quả nặng nề cho gia đình và xã hội [61]. Vì vậy, chẩn đoán chính xác được loại

ung thư và có phương pháp điều trị thích hợp là việc làm hết sức cần thiết trong giai
đoạn hiện nay.
2.1.3. Một số phương pháp ñiều trị ung thư hiện nay
Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ hiện đại, các phương pháp
điều trị ung thư ngày càng đa dạng và hiệu quả nhằm giúp cải thiện chất lượng cuộc
sống của nhiều bệnh nhân ung thư và ở một số loại ung thư nhất định, các phương
pháp này giúp các bệnh nhân thoát khỏi căn bệnh ung thư. Hiện nay có 6 phương pháp
điều trị ung thư mà thế giới đang áp dụng là phẫu thuật, xạ trị, hóa trị, liệu pháp sinh
học, liệu pháp quang động và liệu pháp miễn dịch [52].
* Phương pháp phẫu thuật
Phẫu thuật là phương pháp sử dụng để phòng ngừa, điều trị, xác định và chẩn
đoán ung thư. Liên quan đến điều trị ung thư, phẫu thuật được thực hiện để loại bỏ các
khối u hay các tế bào ung thư [53]. Bằng việc cắt bỏ khối u, bác sĩ có thể cắt bỏ một số
mô xung quanh hoặc một số hạch bạch huyết gần khối u. Tuy nhiên, phương pháp này
phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm kích thước khối u, vị trí khối u, cách phẫu thuật
và tình trạng của bệnh nhân. Để tăng hiệu quả điều trị ung thư, phẫu thuật thường được
thực hiện kết hợp với hóa trị hoặc xạ trị. Điều trị ung thư bằng phẫu thuật chỉ hiệu quả
khi tế bào ung thư đang ở giai đoạn đầu, khi ung thư di căn (lan sang các mô khác) thì
phương pháp này không còn hiệu quả nữa.
* Phương pháp xạ trị
Xạ trị là phương pháp sử dụng các loại năng lượng như tia X, tia gamma hay các
electron để thu hẹp khối u hay loại bỏ các tế bào ung thư. Nó làm việc bằng cách phá
hủy DNA của tế bào ung thư làm cho chúng không thể nhân lên. Các tế bào ung thư
rất mẫn cảm với các tia xạ vì vậy chúng dễ dàng chết khi bị xử lý bằng tia xạ. Phương
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

7

pháp này có thể gây ảnh hưởng đến các tế bào khỏe gần đó, tuy nhiên những tế bào
khỏe này có thể hồi phục lại được [53].

* Phương pháp hoá trị liệu
Phương pháp hóa trị liệu là phương pháp liên quan đến việc sử dụng các loại
thuốc (hóa chất) nhằm loại bỏ các tế bào ung thư. Không giống như phẫu thuật, hóa trị
tác động lên toàn bộ cơ thể không loại trừ bất kỳ bộ phận nào. Nó làm việc bằng cách
tác động nhanh vào các tế bào ung thư đang phân chia. Đáng tiếc là các tế bào khác
trong cơ thể chúng ta cũng phân chia với tốc độ cao như các tế bào nang tóc và các tế
bào trong dạ dày dễ bị ảnh hưởng. Đó là lí do tại sao điều trị bằng hóa chất gây hiện
tượng rụng tóc và rối loạn tiêu hóa ở các bệnh nhân ung thư [53].
* Liệu pháp sinh học
Liệu pháp sinh học tác dụng lên tế bào khối u bằng cách khóa quá trình sinh học
cho sự sinh trưởng và phát triển của khối u, hoặc cắt bỏ nguồn máu cung cấp tới khối u
làm khối u chết do thiếu máu. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ sử dụng trong một vài
loại khối u nhất định. Liệu pháp này có thể sử dụng riêng lẻ, nhưng thông thường được
sử dụng như một liệu pháp hỗ trợ (nghĩa là sử dụng song song hay sau liệu pháp khác)
để tăng cường tác dụng chống ung thư của liệu pháp chính. Điểm nổi trội của liệu pháp
điều trị mới này là khả năng điều trị ngăn chặn chính xác ung thư mà không cần phá
hủy (ví dụ như các vaccine phòng ung thư), có thể giúp đưa tế bào ung thư trở lại bình
thường (ví dụ các liệu pháp gen) hay có thể điều trị với cách tác động nhẹ nhàng hơn
làm ức chế ung thư (ví dụ liệu pháp kháng sinh mạch, các độc miễn dịch đặc hiệu tế
bào đích, các chất điều biến sinh học nâng cao hệ miễn dịch) [11].
* Liệu pháp quang ñộng (PDT)
Liệu pháp quang động (PDT) là cách điều trị đặc biệt bằng một loại thuốc gọi là
photosensitizer hoặc photosensitizing agent phối hợp với 1 loại ánh sáng đặc biệt để
tiêu diệt tế bào ung thư [55]. Đây là một phương pháp mới được đưa vào ứng dụng
năm 2012. Ưu điểm của liệu pháp này là: (1) khá chọn lọc và chuyên biệt cho các tế
bào ung thư; (2) với phương pháp này có hiệu quả đối với tất cả các loại khối u; (3) đối
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

8

với những người trong giai đoạn đầu của bệnh, tỷ lệ thành công cao đến 90% cho ung
thư giai đoạn đầu (ung thư thực quản (esophageal) và ung thư phổi). Đối với ung thư
đã phát triển thì tỷ lệ thành công trên 70%; (4) không độc hại, không ức chế miễn dịch
và ức chế tủy xương; (5) không ảnh hưởng đến các liệu pháp khác (hóa trị/xạ trị) và có
tác dụng bổ sung; (6) thời gian đều trị ngắn và có hiệu quả trong vòng 48-72 giờ. Liệu
pháp này đã được ứng dụng rất thành công trong điều trị một vài loại ung thư như:
khối u miệng-hầu, ung thư giai đoạn đầu miệng, mũi, và mũi-hầu, ung thư thực quản,
ung thư thực quản-cổ, ung thư phổi, ung thư dạ dày, ung thư bàng quang, ung thư da
và khối u dưới da. Đây là một liệu pháp mới nhất cho điều trị ung thư hiện nay.
* Liệu pháp miễn dịch
Trong khoảng 20 năm gần đây, những hiểu biết về hệ thống miễn dịch ngày càng
tiến bộ, nhiều người đã sử dụng các cytokine và kháng thể đơn dòng có khả năng điều
hòa hoạt động của hệ miễn dịch trong điều trị ung thư và một số bệnh lý khác. Các
chất miễn dịch không đặc hiệu có nguồn gốc sinh học như: BCG (Bacillus Calmette –
Guerin) và Carynebacterium barvum đã được sử dụng trên thực nghiệm và trên người.
Các chất kích thích miễn dịch không đặc hiệu có nguồn gốc hoá học như LH1… cũng
đang được nghiên cứu.
Mục đích chính của điều trị bằng liệu pháp miễn dịch là làm tăng sức đề kháng
của cơ thể để cơ thể có thể tự tiêu diệt các tế bào ung thư còn sót lại mà các phương
pháp kinh điển như phẫu thuật, xạ trị, hóa chất không diệt hết được. Có 2 loại miễn
dịch là miễn dịch chủ động - dùng một số chất kích thích miễn dịch đưa vào cơ thể
bệnh nhân: như BCG, LH1 và miễn dịch thụ động - dùng các kháng nguyên tế bào
ung thư của bệnh nhân đưa vào cơ thể khác (người khác hoặc động vật thí nghiệm) gây
miễn dịch với tế bào ung thư. Dùng một phần huyết thanh hoặc bạch cầu đã miễn dịch
đó truyền trở lại cho người bệnh để diệt tế bào ung thư. Đây là phương pháp điều trị
ung thư khá an toàn và hiệu quả trong giai đoạn hiện nay.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

9

2.2. Cytokine
2.2.1. Cytokine và vai trò của chúng trong hệ miễn dịch
Cytokine có nhiều tên gọi khác nhau như lymphokine, interleukine và
chemokine, dựa trên chức năng giả định của chúng, tế bào tiết ra chúng hoặc đích tác
dụng của chúng. Các cytokine có bản chất là các phân tử protein hay glycoprotein
đóng vai trò là các tín hiệu hay các phân tử truyền thông tin của hệ thống miễn dịch.
Các cytokine được tiết bởi các tế bào miễn dịch. Chúng có thể tự tiết hoặc hoạt động
như hoocmon tại vị trí nhất định hoặc ở một vị trí cách xa để tăng cường hoặc ức chế
hệ miễn dịch. Do vậy, người ta đã sử dụng cytokine trong điều trị ung thư với mục
đích tăng cường hệ miễn dịch của cơ thể để chống lại các tế bào ung thư [54].
Cơ chế hoạt động của các cytokine là chúng gắn vào các thụ thể (receptor) đặc
hiệu nằm trên màng các tế bào đích để khởi động các con đường dẫn truyền tín hiệu
vào bên trong tế bào và cuối cùng dẫn đến thay đổi quá trình biểu hiện gene của tế bào
đích. Tiến trình này có thể gồm nhiều gene và các yếu tố dịch mã các gene đó tham gia
tiến trình điều hoà thuận hoặc nghịch, cuối cùng sản xuất ra các cytokine khác, tăng số
lượng các receptor bề mặt tế bào, hoặc là ức chế tác dụng của chúng do hiện tượng ức
chế ngược.
2.2.2. Các loại cytokine và ứng dụng của chúng trong thực tế
*
Các loại cytokine
Có rất nhiều loại cytokine đã được thử nghiệm lâm sàng có hiệu quả trong hỗ trợ
điều trị ung thư. Trong đó có Interleukin-2 (IL-2) và interferon-alfa 2b là hai loại
cytokine đã được FDA cho phép sử dụng [58]. IL-2 đã được chứng minh là có khả
năng chống lại tế bào ung thư biểu mô, ung thư da, melanoma (u hắc tố da), lymphoma
(một nhóm các loại ung thư) và leukemia (bệnh bạch cầu). Bên cạnh đó, IL-2 còn được
ứng dụng trong hỗ trợ điều trị ung thư thận và HIV. Còn interferon-alfa 2b cũng có các
tác dụng tương tự. Ngoài các cytokine khác cũng đã được ứng dụng trong hỗ trợ điều
trị ung thư như GM-CSF, interleukin-12 (IL-12). Tuy nhiên, qua các thử nghiệm lâm
sàng cho thấy rằng, phần lớn các cytokine trong điều trị ung thư không hoạt động riêng
lẻ mà có sự hỗ trợ cho nhau [54].

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

10

* Phân loại cytokine dựa và chức năng
Cytokine có rất nhiều chức năng, tuy nhiên, theo tác dụng của chúng người ta có
thể xếp nhóm như sau: (1) tác dụng tự thân (autocrine) tức là cytokine tác dụng lên
chính tế bào tiết ra nó; (2) tác dụng kế cận (paracrine) khi cytokine tác dụng lên tế bào
ở khu vực gần kề với tế bào tiết ra nó; (3) tác dụng nội tiết (endocrine), nếu cytokine
khuyết tán đến các vùng xa hơn của cơ thể (do máu hoặc huyết tương mang đi) để tác
dụng trên các mô khác nhau.
*Hoạt tính sinh học của cytokine trong hỗ trợ ñiều trị ung thư
Cytokine đã được ứng dụng rộng rãi trên thế giới để hỗ trợ điều trị ung thư từ hơn
20 năm trước. Tuy nhiên, ở Việt Nam, nói đến liệu pháp này vẫn còn khá mới mẻ. Có
hàng loạt các cytokine khác nhau đã được sản xuất và thử nghiệm trong điều trị lâm
sàng. Tuy nhiên, tính đến thời điểm hiện tại, số lượng cytokine đã được phép sử dụng
tại Hoa Kỳ để chữa ung thư và các bệnh liên quan đến ung thư chỉ bao gồm: IL-2,
IFN-α, G-CSF, GM-CSF, IL-11 và erythropoietin (EPO). Các cytokine khác như IL-
12, TNF-α cũng đã được cho phép sử dụng nhưng vẫn còn những hạn chế do chưa
kiểm soát hoàn toàn được khả năng loại thải cũng như các hiệu ứng phụ khác.
Ưu điểm nổi trội của cytokine trong việc hỗ trợ điều trị ung thư là kiểm soát được
ung thư và các ảnh hưởng của ung thư. Việc điều trị với GM-CSF và G-CSF tiếp sau
phương pháp hóa trị liệu hoặc cấy ghép tủy xương có thể thúc đẩy nhanh khả năng
phục hồi của các tế bào myeloid, giảm rủi ro xảy ra từ việc lây nhiễm khác. Bệnh thiếu
máu liên quan đến ung thư có thể làm giảm bớt nhờ điều trị bằng EPO. IL-11 có thể
kích thích sự tạo thành tiểu cầu và được áp dụng trong điều trị với bệnh
thrombocytopenia (một loại bệnh thiếu tiểu cầu) sau khi đã được hóa trị liệu [53]. IL-2
được cấp phép để điều trị bệnh ung thư thận và ung thư da. IFN-α không những có thể
sử dụng độc lập mà còn có thể kết hợp điều trị với cytokine khác (ví dụ: IL-2) để điều
trị một số bệnh khác như: các khối u ác tính, ung thư tế bào biểu mô, ung thư hệ bạch

huyết, máu trắng (CML), bệnh ung thư da có liên quan đến nhiễm HIV Kaposi
sarcoma … Các cytokine khác cũng đang được áp dụng để điều trị thử nghiệm chữa
trị, hỗ trợ điều trị ung thư: IL-3 có thể sử dụng điều trị bệnh thiếu tiểu cầu, IL-7 ứng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

11

dụng hồi phục mạch bạch huyết sau khi xử lý phẫu thuật với tủy xương, IL-12 mặc dù
hiệu quả sử dụng để điều trị khối u là không cao nhưng cytokine này lại có thể sử dụng
như là một tá chất cho vaccine [56].
2.3. Interleukin-2
2.3.1. Cấu trúc gen il-2 của người
Interleukin-2 của người là một cytokine đóng vai trò quan trọng trong hệ thống
miễn dịch. Gen mã hoá cho IL-2 được tách dòng từ tế bào lách của người [49], và
được xác định là định vị trên nhiễm sắc thể số 4. Khung đọc mở suy diễn từ cDNA mã
hóa cho phân tử IL-2 hoàn chỉnh gồm 153 axit amin, trong đó có 20 axit amin mở đầu
là trình tự của tín hiệu tiết. Trong cấu trúc DNA, gen mã hóa cho IL-2 cũng bao gồm
hộp TATA, vị trí khởi đầu sao phiên mã, bốn vị trí exon và ba vị trí intron [46].
Interleukin-2 của người (hIL-2) thuộc nhóm lymphokine có khả năng hoạt hóa in
vitro các tế bào lympho T, hIL-2 tham gia một số chức năng quan trọng như tính độc
của tế bào T, tế bào giết tự nhiên (NK), tế bào B hoạt hóa và các tế bào giết tự nhiên
hoạt hóa bởi lymphokine. Trải qua quá trình biến đổi sau dịch mã, protein hIL-2 bị cắt
đoạn trình tự tín hiệu tiết dài 20 axit amin và tạo thành hIL-2 hoàn chỉnh chứa 133 axit
amin. Các kết quả nghiên cứu trước đây cho thấy có 3 vùng trên phân tử hIL2 có
vai trò quyết định hoạt tính sinh học của cytokine này đó là: (1) vùng tận cùng đầu
N (các gốc axit amin 1-20), (2) vùng tận cùng đầu C (các gốc axit amin 121-133) và
(3) cầu disunfide giữa các gốc Cys
58
và Cys
105

. Nghiên cứu của Grace (1987) cho
thấy các đột biến mất 20 axit amin ở đầu N và 10 gốc axit amin ở đầu C có thể làm
mất 99% hoạt tính của IL-2 và khả năng liên kết của chúng với các thụ thể IL-2.
Phân tích trình tự axit amin cho thấy IL-2 tự nhiên của người có chứa 3 gốc Cys tại các
vị trí 58, 105, 125 trong đó hai gốc Cys
58
và Cys
105
tạo cầu disulfide [49]. Việc hình
thành chính xác cầu disulfide này sẽ quyết định đến hoạt tính sinh học của IL-2. Các
kết quả nghiên cứu trước đây cho thấy đột biến các gốc Cys
105
làm phá huỷ cầu
disulfide do vậy làm giảm 8 - 10 lần hoạt tính của hIL-2, trong khi đó sự thay thế hoặc
đột biến Cys
58
làm hoạt tính của IL-2 giảm tới 250 lần. Tuy nhiên, sự đột biến mất gốc
Cys

tại vị trí 125 chỉ ảnh hưởng rất ít tới hoạt tính IL-2 và sự thay đổi gốc Cys
125
thành
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

12

Ser
125
không ảnh hưởng tới hoạt tính của IL-2 [2]. Do vậy, đột biến thay đổi Cys ở vị
trí 125

thành Ser có thể ngăn cản sự tạo thành cầu disulfide không mong muốn giữa
gốc này với Cys
58
hoặc Cys
105
[42]. Ngoài ra, tại đầu N của protein IL-2 có điểm
glycosyl hóa được nhận biết bởi trình tự Ala-Pro-Thr ở 3 vị trí axit amin đầu tiên. IL-2
trong tự nhiên tồn tại ở dạng glycosyl hóa có tính thấm cao hay tính sinh miễn dịch
mạnh với màng tế bào do vậy liều lượng lớn IL-2 sẽ gây nên độc tính của protein này
trong cơ thể. Vì vậy, IL-2 dạng thương phẩm dùng làm thuốc tiêm không được mang
các gốc đường ở đầu N.
Các nghiên cứu trước đây cho thấy, việc sử dụng IL-2 trong hỗ trợ điều trị
ung thư có thể làm tăng khả năng sống sót cho các bệnh nhân. Nghiên cứu của
Rosenberg 1980 tại Viện Ung thư Quốc gia (National Cancer Institute - NCI, Tây
Ban Nha) cho thấy, khi điều trị cho các bệnh nhân ung thư thận ác tính bằng IL-2
với các liều lượng khác nhau có thể làm giảm tỷ lệ di căn của các khối u từ 15 -
20%, ngoài ra IL-2 còn có vai trò quan trọng trong việc điều trị các bệnh ung thư ác
tính khác như ung thư bạch cầu, ung thư phổi, ung thư buồng trứng… Trong những
năm tiếp theo từ năm 1990, các nhà khoa học đã tiếp tục nghiên cứu để làm tăng
hoạt tính của IL-2 và sử dụng kết hợp nhiều phương pháp trị liệu khác như hóa trị
liệu và miễn dịch trị liệu, kết quả là khoảng 5 - 10% các bệnh nhân được điều trị có
thể sống sót sau 10 năm. Đây là một trong rất nhiều nỗ lực lớn của các nhà khoa
học trên thế giới trong việc nghiên cứu và ứng dụng IL-2 trong việc điều trị các căn
bệnh nan y này.
2.3.2. Cơ chế hoạt ñộng của IL-2
* Cơ chế hoạt ñộng của IL-2
IL-2 là một protein tự nhiên trong cơ thể và đóng vai trò quan trọng trong tăng
cường hệ thống miễn dịch. Hệ miễn dịch bảo vệ cơ thể khỏi nhưng tác động của các
hợp chất, các tế bào hay mô lạ bằng cách phản ứng và chống lại chúng khi có tác nhân

lạ xâm nhập vào cơ thể. IL-2 tự nhiên trong cơ thể cũng hoạt động như vậy. IL-2 kích
hoạt hệ miễn dịch nhận biết và loại bỏ các tế bào ung thư, cụ thể IL-2 kích hoạt các tế
bào bảo vệ đặc hiệu như tế bào T, tế bào NK để tấn công và phá hủy các mầm bệnh.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

13

Do đó, IL-2 cũng kích thích những tế bào này tấn công và tiêu diệt tế bào ung thư [55].
Cơ chế tổng quát của IL2 được trình bày trên hình 3.








Thông qua nghiên cứu cơ chế hoạt động của IL-2, các nhà khoa học đã tạo ra
được sản phẩm IL-2 bằng công nghệ DNA tái tổ hợp với mục đích hỗ trợ điều trị ung
thư.
* Hoạt tính và chức năng của IL-2
Hầu hết các hoạt tính quan trọng của IL-2 là điều hòa theo hướng giảm các
đáp ứng miễn dịch để ngăn ngừa hiện tượng tự nhiễm. Những tác động ức chế của
IL-2 tạo ra một vòng thông tin phản hồi mà đạt được nhờ một số cơ chế. Thứ nhất là:
sự sản sinh IL-2 chỉ là nhất thời, vì vậy khi không có sự kích thích của kháng nguyên
thì các tế bào T được hoạt hóa sẽ chết do sự mất đi các cytokine trong môi trường.
Thứ hai: IL-2 khởi đầu một con đường chết theo chương trình đã được định sẵn.
IL-2 được sử dụng trong điều trị bệnh ung thư bao gồm ung thư thận, u hắc tố
và ung thư da. IL-2 giúp làm tăng sản lượng của các thành phần khác nhau của hệ
thống miễn dịch trong máu, bao gồm tế bào lympho T và các tế bào giết tự nhiên

(NK). Khi chạm trán tế bào khối u, tế bào NK đã hoạt hóa liền tấn công màng tế bào
ung thư và tiêm những hạt tế bào chất vào làm phân hủy tế bào đích. Cho dù kích
thước nhỏ hơn tế bào ung thư hay virus, tế bào NK thường bắt trói 2 hoặc nhiều tế bào
ung thư cùng một lúc. Nó có thể cải tiến chức năng của hệ thống các tế bào miễn dịch
Hình 3. Cơ chế hoạt ñộng của Interleukin-2
PROLEUKIN
IL-2
Kích hoạt và
làm tăng sự
sản sinh tế bào

PROLEUKIN
IL-2
làm tăng
số lượng các tế
bào T

T
ấn cô
ng

T
ấn công

T
ấn công

Tế bào T
Tế bào Ung thư
Tế bào T đặc hiệu

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

14

khác, như lymphokine có hoạt tính giết chết các tế bào và các tế bào lympho xâm lấn
khối u. Điều này đã giúp cho cơ thể chống lại bệnh ung thư.
2.3.3. Sản phẩm IL-2 tái tổ hợp và ứng dụng
*

Sản phẩm IL-2 tái tổ hợp
Năm 1992, tập đoàn Chiron của Mỹ đã cho ra đời sản phẩm IL-2 tái tổ hợp với
sự sửa đổi một acid amin ở vị trí 125 và không có acid amin alanine ở đầu N có tên
thương mại là Proleukin và được FDA cho phép sử dụng trong điều trị ung thu thận, u
hắc tố da và hỗ trợ điều trị HIV cùng một số ung thư khác như ung thư phổi, ung thư
vú, Tuy nhiên, hai loại ung thư phổ biến đã và đang được điều trị hiện nay bằng IL-
2 là u hắc tố da và ung thư thận.
* U hắc tố da (melanoma):
Melanoma là một loại ung thư da xảy ra khi các tế bào da đặc biệt được gọi là
melanocytes (tế bào biểu bì tạo hắc tố) bị thương tổn do các yếu tố như mẫn cảm với
ánh nắng mặt trời, cháy nắng, từ các vết bỏng rộp, từ các nốt dị thường trên cơ thể
hoặc do tiền sử gia đình. Nếu các thương tổn này không được loại bỏ sớm, các tế bào
này sẽ phát triển trên bề mặt da và lan sang các mô khỏe (di căn), lúc này việc điều trị
sẽ trở nên khó khăn hơn.






Ở Việt Nam, số người mắc ung thư da rất ít, tuy nhiên trên thế giới tỷ lệ mắc ung

thư da là không nhỏ. Trong đó New Zealand là nước có tỷ lệ ung thư da cao nhất và là
loại ung thư phổ biến thứ 4 ở Australia [56]. Theo thống kê của Viện ung thư Quốc
gia, năm 2010 ở Mỹ có 68.130 ca mắc ung thư mới và có 8.700 người chết vì ung thư
Hình 4. U hắc tố da

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

15

này. Còn ở Anh, mỗi năm có khoảng 10.000 người phát hiện mắc ung thư da
melanoma trong đó có 2.000 người chết hàng năm vì ung thư này. Mặc dù, tỷ lệ số
người mắc ung thư da là rất ít chiếm 4%, tuy nhiên đây lại là loại ung thư có tỷ lệ chết
rất cao 79% [57]. Vì vậy, việc tìm ra một loại thuốc và liệu pháp điều trị phù hợp là vô
cùng cần thiết.
Với hầu hết các loại ung thư nếu được phát hiện kịp thời thì dễ dàng được loại bỏ
bằng phẫu thuật, xạ trị và hóa trị. Tuy nhiên, với ung thư da ở giai đoạn cuối thì việc
điều trị là vô cùng khó khăn. Hiện nay, phương pháp điều trị chính với loại ung thư
này là sử dụng interferon và IL-2 [58]. IL-2 đã được FDA cho phép sử dụng từ năm
1992 cho điều trị ung thư da và hiện nay, IL-2 vẫn được sử dụng kết hợp cùng với các
loại vaccine thế hệ mới nhằm nâng cao hiệu quả điều trị. Các nghiên cứu về điều trị u
hắc tố da đã được Atkin và cộng sự ghi nhận được kết quả khả quan với số bệnh nhân
u hắc tố ác tính là 270, quá trình điều trị thử nghiệm đã được tiến hành từ năm 1985
đến 1993. Kết quả cuối cùng cho thấy, có 16% bệnh nhân đáp ứng, trong đó có 6%
bệnh nhân đáp ứng hoàn toàn. Sau 5 năm điều trị, 28 bệnh nhân (10%) đã được xác
định khỏi bệnh.
* Ung thư thận (kidney cancer):
Thận là một phần trong hệ tiết niệu. Chức năng chính của nó là lọc máu và sản
xuất nước tiểu để loại bỏ chất thải ra ngoài cơ thể. Khi ung thư thận phát triển, nó có
thể xâm lấn vào các cơ quan ở gần thận như gan, đại tràng, hoặc tuyến tụy. Tế bào ung
thư thận có thể tách khỏi khối u ban đầu và di căn tới các bộ phận khác của cơ thể. Các

triệu chứng của ung thư thận là đi tiểu ra máu, có khối u ở vùng thận. Các triệu chứng
ít gặp hơn như mệt mỏi, chán ăn, đau ở vùng thắt lưng không khỏi, sốt lặp đi lặp lại
nhiều lần. Ung thư thận tăng lên theo độ tuổi, bệnh thường xuất hiện nhiều nhất là
trong độ tuổi 50 - 70. Bệnh xảy ra ở nam giới nhiều gấp đôi nữ giới. Nguyên nhân của
ung thư thận là do đột biến gen, sử dụng thuốc lá, béo phì, sự phơi nhiễm trong nghề
nghiệp, tia xạ… Theo thống kê của Tổ chức Y tế thế giới, mỗi năm Mỹ có khoảng
31.200 trường hợp ung thư thận được phát hiện, trong đó 11.900 trường hợp tử vong
(năm 2006) [59] và số liệu mới nhất năm 2011 tính đến thời điểm này ở Mỹ có 60.920