Bài Giảng Công Nghệ Sinh Học Dược Phẩm

COÂNG NGHEÄ SINH HOÏC DÖÔÏC PHAÅM
• Phần 1: MIỄN DỊCH
• Phần 2: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
DƯỢC PHẨM


Phần 2: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
DƯỢC PHẨM
Chương mở đầu
► Bài 1: Kỹ thuật lên men
► Bài 2: Công nghệ sản xuất enzym
► Bài 3: Sinh tổng hợp Vitamin B12
Chương 1: KHÁNG SINH
Bài 1: Đại cương về kháng sinh
Bài 2: Kháng sinh nhóm β-Lactam
Bài 3: Kháng sinh nhóm Tetracyclin và Aminoglycosid
Bài 4: Kháng sinh nhóm Macrolid và kháng sinh có
nguồn gốc vi khuẩn
Chương 2: CÔNG NGHỆ Y DƯỢC HIỆN ĐẠI
Bài 1: Vaccine
Bài 2: Interferon và Kháng thể đơn dòng


CÁC NHÓM KHÁNG SINH ĐIỂN HÌNH
• Kháng sinh nhóm β-Lactam
– Penicillin
– Cephalosporin
– Acid Clavulanic
• Kháng sinh nhóm Tetracyclin
– Clotetracyclin
• Kháng sinh nhóm Aminoglycosid

– Streptomycin
– Gentamicin
• Kháng sinh nhóm Macrolid
– Erythromycin
• Kháng sinh có nguồn gốc từ vi khuẩn
– Polymicin


CÁC NHÓM VACCINE ĐIỂN HÌNH
•
•
•
•

Vaccine bất hoạt
Vaccine giảm độc lực
Vaccine tái tổ hợp
Vaccine thực phẩm


Miễn dịch là:
• Tập hợp tất cả các cơ chế sinh học giúp
cho một cơ thể đa bào giữ được sự liên
kết giữa các tế bào và các mô đảm bảo
sự toàn vẹn của cơ thể bằng cách loại bỏ
những thành phần bị hư hỏng cũng như
các chất và sinh vật xâm hại


MIỄN DỊCH

• Chức năng sinh lý của hệ thống miễn dịch là
bảo vệ một cơ thể chống lại các vật
lạ xâm nhập vào cơ thể đó.
• Có 2 hệ thống miễn dịch hoạt động độc lập
và phối hợp với nhau để bảo vệ cơ thể:
 Hệ thống miễn dịch không đặc hiệu
 Hệ thống miễn dịch đặc hiệu


Hệ thống miễn dịch không đặc
hiệu

Bao gồm 2 hàng rào bảo vệ:

• Hàng rào thứ nhất: màng ngoài cơ thể (da, màng
nhày)
• Hàng rào thứ hai: tế bào và chất hóa học
Thực bào: đại thực bào (monocyte), neutrophil,
eosinophil, …
Tế bào giết tự nhiên (NK): lymphocyte
Các hóa chất gây viêm (histamin, kinin,
protaglandin, lymphokin….)
Protein kháng VSV (interferon, bổ thể, CRP)


Phản ứng viêm
Ý nghĩa của phản ứng viêm:
• Ngăn ngừa sự lan rộng của các tác nhân
gây hại đến mô lân cận
• Loại bỏ các mảnh vụn của tế bào và khử

các mầm bệnh
• Tạo cơ sở cho các quá trình phục hồi


Những hiện tượng chính của quá trình viêm
• Sự giãn mạch và tính thấm của mạch tăng lên
Hóa chất gây viêm được giải phóng→giãn
mạch→xung huyết địa phương
Tăng tính thấm ở các mao mạch địa phương
→hiện tượng thoát dịch giàu protein →tái tạo
tế bào, cô lập vùng bị tổn thương
• Sự huy động thực bào: Neutrophil và đại thực
bào được huy động→xuyên mạch →thực bào


Protein kháng vi sinh vật
• Chất bổ trợ (complement) là 1 nhóm protein
huyết tương có khả năng tiêu diệt VSV, làm tăng
thực bào do hiện tượng “opsonization”, tăng
cường phản ứng viêm và đáp ứng miễn dịch.
Các protein bổ trợ tạo thành nhóm gọi là MAC
đính trên màng VSV→tạo lỗ mở trên màng
gây thất thoát Ca2+ của tế bào→tiêu diệt VSV.
Tăng cường phản ứng viêm: kích thích tế bào
mỡ và basophil để giải phóng histamin.


Quá trình opsonin hóa: Các phân tử protein bổ
trợ phủ bên ngoài VSV→ cung cấp cầu kết nối
cho đại thực bào và neutrophil gắn vào đó, cho

phép chúng nhận chìm VSV nhanh hơn.


• Interferon(IFNs): Là các protein nhỏ được tiết
bởi các tế bào bị nhiễm virus để bảo vệ các tế
bào chưa bị nhiễm
Sự bảo vệ của IFNs có tính không đặc hiệu
đối với virus, vì vậy IFNs được sản xuất để
chống 1 loại virus đặc biệt có thể chống nhiều
loại virus khác.
Ngoài hiệu quả kháng virus, interferon còn
hoạt hóa đại thực bào và γ-interferon huy
động được các tế bào giết tự nhiên


HỆ THỐNG MIỄN DỊCH ĐẶC
HIỆU

• Hệ thống miễn dịch đặc hiệu (MDĐH) là một hệ
chức năng nhận biết được các vật lạ đặc hiệu,
làm bất động, trung hòa hoặc tiêu hủy chúng
• Ba thuộc tính cơ bản của MDĐH:
Tính phân biệt cấu trúc bản thân và ngoại lai
Tính đặc hiệu
Trí nhớ miễn dịch
• Hai loại đáp ứng miễn dịch:
Đáp ứng miễn dịch thể dịch
Đáp ứng miễn dịch tế bào

KHÁNG NGUYÊN – Ag
• Kháng nguyên (Ag) là những chất có
thể huy động hệ miễn dịch và gây phản
ứng miễn dịch
• Thông thường Ag là protein hay
polysaccharide.
• Mỗi kháng nguyên có nhiều vị trí
epitope khác nhau để gắn kết với kháng
thể


Các đặc điểm Ag:
• Khối lượng phân tử lớn: Kháng nguyên
có khối lượng phân tử > 1000 dalton
→ Tính gây miễn dịch
• Cấu trúc phân tử phức tạp: Chất có cấu
trúc phân tử càng phức tạp thì tính sinh
miễn dịch càng cao...
→ Tính đặc hiệu kháng nguyên


Nguồn gốc Ag:
Ag ngoại sinh là kháng nguyên xâm
nhập vào cơ thể từ bên ngoài, như do
hít, ăn, tiêm.
Ag nội sinh là các kháng nguyên được
sản xuất bên trong tế bào, là kết quả
của quá trình chuyển hóa tế bào bất
thường, hoặc do nhiễm khuẩn nội bào
hay nhiễm virus

KHÁNG THỂ - Ig
• 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
• Mỗi kháng thể chỉ có thể nhận diện một
epitope kháng nguyên duy nhất


Phân tử Ig cấu tạo từ 4 chuỗi polypeptide, gồm:
• 2 chuỗi nặng (H: heavy) giống hệt nhau
• 2 chuỗi nhẹ (L: light) cũng giống hệt nhau. Có
2 loại chuỗi nhẹ κ (kappa) và λ (lambda)
Các chuỗi liên kết với nhau bởi cầu nối disulfide.


• Một phần cấu trúc
của các chuỗi thì cố
định nhưng phần
đầu của 2 "cánh
tay" chữ Y thì rất
biến thiên giữa các
Ig khác nhau, để
tạo nên các vị trí kết
hợp đặc hiệu với
các Ag tương ứng

Các lớp kháng thể


IgG
Vị trí
chủ Máu
yếu

Tỷ lệ

"Hóa
trị"1

70% đến
75%

2

IgA

IgM

IgE

IgD

Niêm nhầy
Các dịch
tiết

Lympho
B
Máu

Bạch cầu ái
kiềm
Tế bào
mast

Lympho B

15% đến
20% các
Ig trong
huyết
thanh

10%

< 1%

< 1%

2-4

Trung hòa
các
Ngưng tụ,
độc tố,

trung hòa
Vai trò
vi
các vi
khuẩn
khuẩn,
và
virus

2 - 10

2

Ngưng
tụ,
Dị ứng,
con
trung hòa
đường
các
cổ
ký sinh
điển
trùng

2

Hoạt hóa
các
tế bào

lympho
B


VAI TRÒ CỦA KHÁNG THỂ
• Trong một đáp ứng miễn dịch, Ig có 3
chức năng chính:
– liên kết với Ag
– kích hoạt hệ thống bổ thể
– huy động các tế bào miễn dịch


• Liên kết với Ag: Các Ig có khả năng nhận
diện và gắn một cách đặc hiệu với 1 Ag
tương ứng nhờ các domain biến thiên →
hiện tượng trung hòa, ngưng kết


• Hoạt hóa bổ thể: Bổ thể là tập hợp các protein huyết
tương khi được hoạt hóa sẽ tiêu diệt các vi khuẩn xâm hại
bằng nhiều cách:
(1) đục các lỗ thủng trên vi khuẩn,
(2) tạo điều kiện cho hiện tượng thực bào (opsonine)
(3) phóng thích các phân tử histamin
(4) thanh lọc các phức hợp miễn dịch


• Hoạt hóa các tế bào miễn dịch:
Sau khi gắn vào Ag ở đầu biến thiên, Ig
có thể liên kết với các tế bào miễn dịch

ở đầu hằng định.
Như vậy, các kháng thể gắn với một vi
khuẩn có thể liên kết với một đại thực
bào và khởi động hiện tượng thực bào.