Luận văn tốt nghiệp về Protein y sinh học

LỜI MỞ ĐẦU
-1-
LỜI MỞ ĐẦU
Cùng với glucid và lipid, protein đóng một vai trò quan trọng trong sự tồn tại,
sinh trưởng và phát triển của mọi sinh vật. Nhiều nghiên cứu đã làm sáng tỏ các
tính chất, chức năng của protein, từ đó mở ra khả năng ứng dụng rộng rãi protein
trong dinh dưỡng, công nghệ thực phẩm, sản xuất hoá chất, y học, dược phẩm…
Bản luận văn này sẽ đi vào giới thiệu về nguồn gốc, ứng dụng và các phương
pháp sản xuất protein y sinh học.
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
-2-
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU
1.1. KHÁI QUÁT:
Các phân tử protein là cơ sở của sự đa dạng về cấu trúc và chức năng của
mọi sinh vật trong tự nhiên. Chúng có cấu trúc phức tạp hơn rất nhiều so với glucid,
lipid và cả nucleic acid. Các protein có cấu trúc không gian 3 chiều phức tạp khi ở
dạng tự nhiên (native) và ở dạng này mới có hoạt tính sinh học. Protein là công cụ
phân tử hiện thực hóa thông tin di truyền chứa trên nucleic acid [8].
Protein y sinh học là những protein mà ngoài giá trò dinh dưỡng, chúng còn có
một số ảnh hưởng đặc biệt đến chức năng sinh lý của cơ thể, từ đó có thể ứng dụng
rộng rãi trong y dược học. Protein đã được con người sử dụng từ lâu, nhưng việc thu
nhận chúng dễ dàng với số lượng lớn và nhiều chủng loại từng là thách thức cho các
nhà khoa học. Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật di truyền, công
nghệ protein đang có những bước tiến vượt bậc với nhiều thành tựu ngoạn mục.
1.2. PHÂN LOẠI CÁC DẪN XUẤT PROTEIN Y SINH HỌC:
1.2.1. Theo cấu tạo hóa học:
 Amino acid: là đơn vò cấu trúc của protein. Chúng là những hợp chất hữu cơ
mạch thẳng hoặc mạch vòng, trong phân tử chứa ít nhất một nhóm amin và một
nhóm carboxyl. Đa số các protein đều được cấu tạo từ 20 L--amino acid và 2
amide tương ứng. Các amino acid có hoạt tính sinh học đặc biệt là tyrosine
(tăng chuyển hoá cơ bản, kích thích cho trẻ em lớn tăng cường hấp thu calci),

lysine, valine, cysteine, histidine (tăng cường khả năng hấp thu khoáng).
 Peptide: là chuỗi amino acid liên kết với nhau bằng liên kết peptide. Thường
một mạch polypeptide có khoảng 40 đến 500 amino acid. Nhiều peptide có
hoạt tính sinh học như insulin, glucagons, oxytocin, enkephalin, bradykinin…
 Protein: phân tử protein có thể có 4 bậc cấu trúc như sau:
- Cấu trúc bậc 1: trình tự các amino acid theo mạch thẳng.
- Cấu trúc bậc 2: sự sắp xếp thích hợp trong không gian của một chuỗi
polypeptide, tạo thành cấu trúc xoắn ốc và gấp nếp.
- Cấu trúc bậc 3: cấu trúc không gian 3 chiều phức tạp có dạng sợi, cuộn
hay khối cầu.
- Cấu trúc bậc 4: các “phần dưới đơn vò” có cấu trúc bậc 3 liên hợp với
nhau bằng liên kết phi đồng hóa trò (liên kết hydro, tương tác tónh điện,
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
-3-
tương tác kỵ nước…). Các phần dưới đơn vò này có thể giống nhau hoặc
khác nhau và sự sắp xếp của chúng không bắt buộc phải đối xứng.
1.2.2. Theo chức năng sinh học:
 Hormone: là những chất hữu cơ được sản xuất với một lượng rất nhỏ bởi các tế
bào nội tiết, bài tiết trực tiếp vào máu và vận chuyển tới các bộ phận khác
nhau của cơ thể, từ đó tạo ra những tác dụng sinh học. Chức năng chủ yếu của
hệ nội tiết là kiểm soát các quá trình chuyển hóa khác nhau của cơ thể diễn ra
trong tế bào, quá trình vận chuyển vật chất qua màng tế bào hay các dạng
khác của hoạt động tế bào như phát triển và bài tiết. Hệ nội tiết thực hiện chức
năng này thông qua các sản phẩm của nó là hormone. Các hormone có bản
chất hóa học protein thường là các hormone của vùng dưới đồi, tuyến yên,
tuyến t như insulin, hormone tăng trưởng…
 Kháng thể: là những globulin xuất hiện trong máu của động vật khi đưa kháng
nguyên vào cơ thể và có khả năng liên kết đặc hiệu với các kháng nguyên đã
kích thích sinh ra nó. Như vậy, kháng thể như những “lính gác” bảo vệ, nhận
biết vật lạ để loại trừ chúng ra khỏi cơ thể. Trong máu người có các loại kháng

thể IgG, IgA, IgM, IgE, IgD.
 Enzyme: là những protein đặc biệt có chức năng xúc tác các phản ứng. Hầu hết
các phản ứng của cơ thể sống từ đơn giản như phản ứng hydrat hóa, phản ứng
khử nhóm carboxyl đến phức tạp như sao chép mã di truyền… đều do enzyme
xúc tác.
1.2.3. Theo khả năng ứng dụng:
- Điều trò: insulin, hormone tăng trưởng, insulin…
- Chẩn đoán: kháng thể đơn dòng…
- Phân tích: glucose oxidase, cholesterol oxidase…
- Thực phẩm chức năng
- Mỹ phẩm: collagen.
- Một số lónh vực khác
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-4-
CHƯƠNG 2 : KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG
CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
2.1. TRONG ĐIỀU TRỊ:
2.1.1. Insulin:
Bệnh tiểu đường là một trong những căn bệnh đe dọa nghiêm trọng tới sức
khoẻ của con người. Trên thế giới, con số những người mắc bệnh tiểu đường ước
tính khoảng từ 151 triệu đến 171 triệu (năm 2000), và dự kiến con số này sẽ là 221
triệu (năm 2010), năm 2030 sẽ lên đến 366 triệu người. Và đương nhiên, việc gia
tăng con số những người mắc bệnh tiểu đường sẽ kéo theo sự gia tăng các biến
chứng của căn bệnh này như bệnh tim mạch và đột q, bệnh thận, mù, các vấn đề
về thần kinh, nhiễm trùng lợi và hoại tử… Theo ước tính, số người tử vong trên thế
giới do bệnh tiểu đường trong năm 2000 là 2,9 triệu và con số này sẽ còn tiếp tục
tăng. Điều đó đòi hỏi phải tìm ra những hướng tiếp cận mới cho việc ngăn ngừa và
điều trò căn bệnh này.
Có 3 loại bệnh tiểu đường là tiểu đường type I, type II và tiểu đường thời kì
thai nghén:

 Tiểu đường type I (tiểu đường phụ thuộc insulin), trước đây được gọi là tiểu
đường ở tuổi vò thành niên, thường được phát hiện ở trẻ em, thanh thiếu niên.
Trong loại tiểu đường này, các tế bào beta của tuyến tụy không còn sản xuất
insulin nữa bởi vì hệ miễn dòch của cơ thể đã tấn công và huỷ diệt chúng.
 Tiểu đường type II (tiểu đường không phụ thuộc insulin), trước đây được gọi là
tiểu đường tấn công ở người lớn, là dạng phổ biến nhất. Con người có thể mắc
bệnh dạng này ở bất kì lứa tuổi nào, thậm chí khi mới mấy tháng tuổi. Dạng
tiểu đường này xảy ra do cơ thể không sử dụng insulin một cách hiệu quả,
thường bắt đầu bằng sự rối loạn tiết insulin (do tăng đường huyết mãn tính,
tăng nồng độ acid béo tự do), đề kháng insulin ngoại biên (chủ yếu ở cơ và
gan) và gan tăng sản xuất glucose quá mức.
 Tiểu đường ở thời kì thai nghén xảy ra ở một số phụ nữ trong những giai đoạn
cuối của thai kì. Mặc dù dạng tiểu đường này thường mất đi sau khi đứa trẻ
được sinh ra, nhưng một phụ nữ từng bò loại bệnh này có nhiều khả năng hơn
để tiến triển thành tiểu đường type II trong tương lai. Tiểu đường ở thời kì thai
nghén gây ra bởi hormone do mang thai, hay do sự thiếu hụt của insulin.
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-5-
Hình 2.1. Cấu trúc đảo Langerhans của tuyến tụy (Pancreas)
Hàm lượng đường trong máu được duy trì ở mức bình thường là do sự cân
bằng giữa các yếu tố làm tăng lượng đường trong máu (như glucagon, cortisol,
catecholamine…) với các yếu tố làm giảm lượng đường trong máu [2]. Hàm lượng
đường trong máu tăng có thể gây ra sự bài tiết đường qua nước tiểu, kết quả là bò
mất glucose, đó chính là bệnh tiểu đường. Insulin là hormone duy nhất có thể làm
giảm lượng đường trong máu bằng cách:
 Tăng tính thấm glucose qua màng tế bào, đồng thời cũng làm tăng sự thẩm
thấu của các ion K
+
và phosphate vô cơ, tạo điều kiện thuận lợi cho sự
phosphoryl hóa và sử dụng glucose. Cần chú ý rằng, có một số tổ chức không

nhạy cảm với insulin, do vậy ở những tổ chức này insulin không làm thay đổi
nồng độ glucose trong tế bào (như tổ chức thần kinh, bạch cầu, phổi, thận và
nhất là gan). Ở gan, glucose thấm qua màng tế bào một cách tự do dù có hay
không có mặt insulin.
 Tác dụng trực tiếp chuyển glycogen synthetase từ dạng không hoạt động thành
dạng hoạt động, do đó tăng cường quá trình chuyển glucose thành glycogen.
 Kích thích sự tổng hợp glucosekinase ở gan, ức chế tổng hợp một số enzyme
xúc tác sự tân tạo đường như pyruvat carboxylase…
 Giảm tác dụng của glucose 6-phosphatase.
 Ức chế phân hủy lipid, cho nên tăng cường đốt cháy glucose.
Do đó, khi khả năng tiết hormone này giảm đi (do một số nguyên nhân) thì
insulin không cung cấp đủ cho cơ thể, từ đó gây ra bệnh tiểu đường.
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-6-
Insulin người- công thức hóa học: C
257
H
383
N
65
O
77
S
6
- là một polypeptide bao
gồm một chuỗi A với 21 amino acid và một chuỗi B với 30 amino acid, có một cầu
nối disulfide trong chuỗi A và 2 cầu nối disulfide nối giữa hai chuỗi A, B. Gene mã
hóa insulin nằm trên nhiễm sắc thể số 11, vò trí locus 11p15.5. Khi con người tiêu
hoá thức ăn, insulin ban đầu được tổng hợp ở dạng preproinsulin (tiền insulin) trên
ribosome ở tế bào beta trong đảo Langerhans của tuyến tụy. Preproinsulin là một

phân tử dạng thẳng bao gồm: một peptide tín hiệu chứa 24 amino acid (SP), chuỗi B,
peptide C với 31 amino acid (C) và chuỗi A nối với nhau theo thứ tự SP-B-C-A. Khi
vận chuyển qua lưới nội chất, peptide tín hiệu bò phân cắt bởi enzyme signal
peptidase tạo ra proinsulin (B-C-A). Proinsulin hình thành cầu nối disulfide trong
lưới nội chất, tạo nên cấu trúc bậc ba, sau đó bò phân cắt bởi enzyme
carboxypeptidase tại liên kết giữa peptide với chuỗi A và chuỗi B. Kết quả cuối
cùng của quá trình phân cắt tạo thành insulin.
Hình 2.2. Cấu trúc của phân tử insulin
Hình 2.3. Quá trình hình thành insulin
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-7-
Trong năm 2005, nhu cầu insulin trò bệnh tiểu đường ước tính khoảng 4.000
đến 5.000 kg và dự kiến năm 2010 là 16.000 kg. Nhu cầu insulin của thế giới vượt
qua con số vài tấn/năm và vì thế, nguồn cung cấp insulin đang thiếu hụt. Từ thập
niên 1920 đến những năm đầu của thập niên 1980, insulin được tạo ra bằng cách cô
lập từ tuyến tụy của động vật như heo, bò. Tuy nhiên, insulin người có sự khác biệt
trong thành phần amino acid so với insulin bò (hai vò trí trong chuỗi A, một vò trí
trong chuỗi B) và insulin heo (một vò trí trong chuỗi B). Vì thế gây ra những tác
dụng không mong muốn (như dò ứng) khi sử dụng insulin có nguồn gốc từ heo hay
bò. Ngoài ra, quá trình sản xuất và tinh sạch insulin từ động vật cũng gặp nhiều khó
khăn. Sau đó, các phương pháp bán tổng hợp insulin người từ insulin heo và bò đã
được phát triển bằng cách sử dụng phản ứng chuyển peptide (transpeptidation) với
trypsin, nhưng vẫn không đem lại hiệu quả cao. Sự ra đời của kó thuật tái tổ hợp
DNA đã tạo nên một cuộc cách mạng thật sự trong việc sản xuất insulin. Năm 1982,
lần đầu tiên Công ty Genetech (Mó) đưa ra thò trường sản phẩm insulin sản xuất
bằng kó thuật di truyền. Đây cũng là lần đầu tiên trong lòch sử, các nhà nghiên cứu
ứng dụng công nghệ sinh học vào dược phẩm thành công. Kể từ đó, insulin được sản
xuất chủ yếu bằng phương pháp này, với chi phí thấp và hiệu quả cao.
2.1.2. Hormone tăng trưởng:
Hormone tăng trưởng của các loài vật đều có cấu trúc phân tử tương tự nhau,

nhưng không hoàn toàn giống nhau. Điều đặc biệt là hormone tăng trưởng của người
có tác dụng lên sự phát triển của chuột; nhưng ngược lại, hormone tăng trưởng của
động vật như chuột thì không có tác dụng trên người. Hormone tăng trưởng của
người (Human Growth Hormone-hGH) là một chuỗi 191 amino acid với 2 cầu
disulfide (giữa amino acid 53 và 165, amino acid 182 và 189), có phân tử lượng là 22
kilodalton, được tiết ra từ thùy trước của tuyến yên [2]. Gene mã hóa hGH nằm trên
nhiễm sắc thể số 17, vò trí locus 17q22-17q24.
Do cấu trúc phức tạp, hGH không thể được sản xuất bằng phương pháp tổng
hợp hoá học bình thường. Trước năm 1985, hGH phải được trích ly từ tuyến tiền yên
của xác người để chữa trò cho trẻ em tăng trưởng chậm do không thể điều tiết hGH.
Tuy nhiên, đến khoảng đầu thập niên 80, người ta phát hiện ra một số trẻ em được
trò liệu bằng hGH (lấy từ xác người) bò nhiễm bệnh Creutzfeldt-Jakob (một bệnh có
liên hệ đến bệnh “bò điên” hay Mad Cow disease). Điều này đã gây hoang mang
trong giới y học đương thời. May mắn thay, cùng lúc đó kó thuật tái tổ hợp DNA
được khám phá; nhờ vậy công nghệ sinh học đã được áp dụng để ghép gene mã hóa
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-8-
hGH vào vi khuẩn E. Coli. Từ đó, việc sản xuất hGH trên quy mô lớn được bắt đầu;
và hGH trích ly từ xác người không còn được phép sử dụng nữa. Hiện nay, hGH đã
được Cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) cho phép sử dụng
trong trường hợp trẻ em bò bệnh chậm lớn hay người lớn không có khả năng điều
tiết hGH. Đây là một protein có phân tử lượng cao nên không thể được bào chế
thành thuốc viên để uống vì nó sẽ bò phân hủy bởi acid và các enzyme (như pepsin)
trong bao tử và cơ quan tiêu hoá. Do đó, để sử dụng, bệnh nhân phải được tiêm
hoặc truyền thuốc này thẳng vào đường máu.
Hình 2.4. Tuyến yên (Pituitary), vùng dưới đồi (Hypothalamus)
và vò trí của chúng ở não bộ
Tăng trưởng là một quy trình rất phức tạp và đòi hỏi sự tham gia một cách có
hệ thống của nhiều yếu tố khác nhau. Hai nhà khoa học Salmon và Daughaday của
trường Đại học Washington đã chứng minh rằng cơ chế chính của hGH trong quá

trình phát triển của cơ thể là kích thích gan và các mô khác tiết ra IGF-I (Insulin-like
Growth Factor–1). Chính IGF-I kích thích sự tăng trưởng của tế bào xương và tế
bào cơ bắp. Ngoài ra, hGH còn có tác dụng trực tiếp lên mô mỡ, biến mỡ thành acid
béo tự do để cung cấp năng lượng cho các tế bào khác tăng trưởng. Thêm vào đó,
hGH còn có ảnh hưởng quan trọng đến quá trình chuyển hóa của protein, lipid và
glucid. Vì vậy, hGH có ảnh hưởng quan trọng đến quá trình phát triển của cơ thể.
Lượng hGH trong máu được điều hòa bởi hai kích thích tố đối nghòch: GHRF
(Growth Hormone Releasing Factor) và GHIF (Growth Hormone Inhibitory Factor).
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-9-
Hình 2.5. Cấu trúc hGH
 Tác dụng của hGH đối với trẻ em:
Ở trẻ em trong độ tuổi đang lớn, hGH được điều tiết nhiều lần trong ngày,
nhiều nhất là vào ban đêm (trong khi ngủ). Trẻ em không tiết đủ hGH sẽ trưởng
thành chậm và không thể đạt được chiều cao bình thường. Nếu nặng, có khi dẫn
đến hiện tượng “người lùn” (dwarfism). Trong những thí nghiệm lâm sàng được báo
cáo trên các tạp chí khoa học, các bé ở Mỹ sớm được chẩn đoán bệnh và được chữa
trò (nếu cần) vào khoảng lúc 9 tuổi. Do đó, sự tăng trưởng chiều cao có thể gia tăng
từ 4,4 cm một năm đến 10 cm một năm. Sau tám năm trò liệu các em trai trung bình
đạt được mức cao là 172 cm và em gái là 156 cm.
Đối với trẻ em chậm lớn nhưng vẫn có khả năng điều tiết hGH một cách bình
thường thì việc trò liệu là một vấn đề phức tạp vì hiệu quả của hGH trong trường
hợp này không được xác minh một cách rõ ràng. Do các hãng thuốc không làm thử
nghiệm lâm sàng một cách quy mô nên các kết quả chỉ dựa trên báo cáo của một
số bác só: sau nhiều năm trò liệu, các em này có thể cũng tăng trưởng nhanh hơn về
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-10-
chiều cao (khoảng từ 5 đến 6 cm so với trẻ em cùng dáng dấp nhưng không dùng
hGH).
 Tác dụng của hGH đối với người trưởng thành:

hGH cũng được chấp thuận cho người trưởng thành sử dụng trong trường hợp
tuyến tiền yên không thể điều tiết chất này. Những bệnh nhân này thường hay có
lượng mỡ cao trong máu, mập hơn bình thường, lượng mô mỡ gia tăng trong khi thể
tích bắp thòt giảm xuống, xương dòn và dễ gãy, và do đó có nhiều nguy biến do
bệnh tim mạch gây ra. Trong một thí nghiệm lâm sàng, các nhà nghiên cứu ghi nhận
rằng: sau một năm chữa trò bằng hGH, bệnh nhân phục hồi sức khỏe gần đến mức
bình thường (lượng mỡ trong máu của bệnh nhân thuyên giảm, lượng mỡ dưới da và
quanh bụng giảm xuống 61%, thể tích cơ bắp gia tăng 11%, khả năng tập thể dục
tăng từ 11% -19% và sức mạnh của cơ bắp tăng từ 7% -19%.)
 Tác dụng đối với các bậc cao niên:
Chúng ta biết rằng cơ thể điều tiết hGH nhiều nhất ở tuổi dậy thì và sau đó
giảm dần khi lớn tuổi. Tuy nhiên, do các hãng thuốc không thử nghiệm dược phẩm
trên người không có bệnh, nên chưa có dự đoán chính thức và chắc chắn về tác
dụng lâu dài của hGH đối với việc chống lão hóa. Các cuộc khảo sát cá nhân được
thực hiện bởi các chuyên gia y tế trên các bậc cao niên thường có giới hạn về số
lượng người tham gia và thời gian theo dõi bệnh lý. Ví dụ, vào năm 1990, công trình
thí nghiệm của bác só Daniel Rudman đã được áp dụng trên 21 người đàn ông trên
60 tuổi [11]. Trong số này, 12 người được tiêm hGH 3 lần một tuần và 9 người khác
không được chích thuốc. Sau 6 tháng theo dõi, những người được tiêm hGH đều có
những dấu hiệu khả quan: lượng mỡ dưới da và bụng giảm, lượng thòt bắp tăng và
da đầy đặn hơn (trọng lượng cơ bắp trong cơ thể tăng 4-7 kg, trọng lượng mỡ trong
cơ thể giảm 3-5 kg, mật độ của xương lưng tăng 0,02 g/cm
2
...). Ngoài ra, bệnh nhân
còn cho biết là sức khoẻ đã gia tăng và tâm lý lạc quan hơn. Ông Rudman kết luận
rằng tác dụng của hGH trên các bậc cao niên rất đáng quan tâm và cần được nghiên
cứu thêm. Bài báo cáo này của ông đã thu hút sự chú ý của cộng đồng y học trên
thế giới vì họ hy vọng rằng, cuối cùng chúng ta đã có thể tìm được một “nguồn nước
trường sinh”. Nghiên cứu trên đã bò lạm dụng vì giới thương mại dùng nó làm nền
tảng cho sự kinh doanh và quảng bá việc sử dụng hGH để chống lão hoá. Tuy

nhiên, những nghiên cứu gần đây sử dụng các phương pháp chính xác và nghiêm
ngặt hơn với số lượng người tham gia đông hơn đã kết luận rằng ảnh hưởng của
hGH trong việc chống lão hóa không lớn như người ta tưởng. Thêm vào đó, họ cũng
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-11-
đã kết luận là thể dục điều độ có tác dụng tốt đối với cơ bắp (một trong những tiêu
chí để đo lường sự khỏe mạnh) lớn hơn việc sử dụng hGH (mỗi người sử dụng hGH
ở Mó có thể tốn 7.000-10.000 USD/năm). Do những kết quả trên chưa có kết luận
chính xác nên việc nghiên cứu về ảnh hưởng của hGH đối với sự lão hóa và ảnh
hưởng lâu dài của nó đối với sức khỏe của các bậc cao niên cần được thực hiện một
cách quy mô, nghiêm ngặt hơn.
Điều cần biết là hGH cũng có những phản ứng phụ không tốt đối với sức
khỏe bao gồm chứng phù chân tay, triệu chứng viêm khớp, nhức đầu, đau nhức cơ,
tiểu đường, cao huyết áp… và có thể làm gia tăng nguy cơ bò ung thư. Thêm vào
đó, nếu người bình thường sử dụng hGH thì cơ thể sẽ tự động ngưng điều tiết
hormone này; và chỉ điều tiết trở lại sau khi ngưng sử dụng thuốc một thời gian
(khoảng vài tháng).
Nhiều dược phẩm có thể kích thích cơ thể điều tiết hGH, ví dụ như arginine
và lysine. Trong một cuộc thử nghiệm được thực hiện trên những người phát triển
bình thường, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng với một liều lượng tương đối, 1200
mg arginine có thể làm gia tăng sự điều tiết của hGH lên gấp đôi; 1200 mg lysine
làm tăng lượng hGH trong máu gấp 3 lần; tổng hợp của hai liều lượng trên có thể
làm tăng lượng hGH trong máu gấp tám lần. Tuy nhiên 2400 mg arginine lại làm
giảm lượng điều tiết của hGH xuống thấp hơn ba lần. Tóm lại, những amino acid
này có khả năng làm cơ thể điều tiết ra hGH, nhưng phản ứng của cơ thể đối với nó
còn tùy thuộc vào liều lượng, sự phối hợp giữa các amino acid cũng như phản ứng
của cơ thể mỗi người.
2.1.3. Kích tố sinh dục:
Kích tố sinh dục (Gonadotropin Hormone) bao gồm 2 hormone: hormone kích
thích nang trứng (Follicle Stimulating Hormone-FSH) và hormone tạo hoàng thể

(Luteinizing Hormone-LH) được tiết ra từ thùy trước của tuyến yên. Chúng đều có
cấu tạo là glycoprotein gồm 2 tiểu đơn vò và , trong đó tính đặc hiệu của mỗi
hormone là ở sự khác nhau về cấu trúc chuỗi . FSH gồm 203 amino acid, LH gồm
215 amino acid, tác dụng lên cơ quan đích là buồng trứng và tinh hoàn [3]:
 Trên buồng trứng, FSH kích thích một số nang trứng trưởng thành, trong đó có
một nang trứng trưởng thành nhanh nhất, trở thành nang trứng chín và sẽ phóng
trứng. Còn LH phối hợp với FSH gây rụng trứng và phát triển hoàng thể, kích
thích bài tiết progesterone và một phần nhỏ estrogene bởi tế bào nang trứng.
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-12-
Cùng với sự bài tiết này, LH tạo điều kiện thuận lợi cho sự làm tổ của trứng
trong tử cung.
 Trên tinh hoàn, FSH kích thích tế bào Sertoli trong ống sinh tinh, làm cho các
tế bào này phát triển và bài tiết các chất sinh tinh trùng. Chất này cùng với
hormone testosterone do tế bào Leydig tiết ra có tác dụng dinh dưỡng mạnh
trên ống sinh tinh, làm cho các tế bào mầm trên ống sinh tinh trưởng thành
nhanh chóng, qua các giai đoạn trung gian để trở thành tinh trùng. Còn LH kích
thích các tế bào kẽ Leydig phát triển và bài tiết ra testosterone.
Sự bài tiết FSH và LH được điều hòa bởi yếu tố giải phóng Gn-RF
(Gonadotropin Releasing Factor) của vùng dưới đồi cùng nồng độ của hormone sinh
dục nữ progesterone và estrogene trong máu. Gene mã hóa FSH nằm trên nhiễm
sắc thể số 11, vò trí locus 11p13. Gene mã hóa LH nằm trên nhiễm sắc thể số 19, vò
trí locus 19q13.3.
Hình 2.6. Thứ tự amino acid trong phân tử FSH
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-13-
Hình 2.7. Thứ tự amino acid trong chuỗi

và


của LH
Trong y học, kích tố sinh dục FSH và LH được sử dụng để kích thích buồng
trứng khi thụ tinh trong ống nghiệm (TTTON). Đứa bé TTTON đầu tiên ra đời tại
Anh (1978) là từ một chu kỳ tự nhiên, không kích thích buồng trứng. Tuy nhiên, hiện
nay TTTON với chu kỳ tự nhiên ít khi được sử dụng do tỉ lệ thành công quá thấp.
Việc áp dụng các phác đồ kích thích buồng trứng đã làm tăng đáng kể kết quả
thành công của TTTON.
Mục đích của kích thích buồng trứng nhằm tăng số lượng nang noãn phát
triển ở cả hai buồng trứng trong chu kỳ điều trò TTTON, số noãn và số phôi thu
được sẽ nhiều hơn. Từ đó có thể chuyển vào buồng tử cung nhiều hơn một phôi và
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-14-
có cơ hội để chọn lựa được nhiều phôi chất lượng tốt, có khả năng làm tổ cao. Hơn
nữa, số phôi tốt còn lại sau chuyển phôi cũng có thể trữ lạnh và sử dụng lại sau này,
góp phần gia tăng khả năng có thai cho bệnh nhân với một lần kích thích buồng
trứng. Ngoài ra, sự kích thích buồng trứng phù hợp sẽ tạo điều kiện nội mạc tử cung
thuận lợi cho sự làm tổ của phôi.
Trước đây, kích tố sinh dục được chiết xuất từ máu và nước tiểu của những
phụ nữ đang mãn kinh. Tuy nhiên, nước tiểu người thường chứa nhiều các tạp chất,
không thể loại được hoàn toàn trong quá trình chiết xuất. Người ta cũng lo ngại sự
tạp nhiễm trong nước tiểu người trong quá trình thu thập, quản lý và chiết xuất
gonadotropins. Đồng thời để đảm bảo nguồn cung cấp ổn đònh phục vụ nhu cầu sử
dụng ngày càng tăng, vào đầu những năm 90, kích tố sinh dục người tinh khiết được
tổng hợp bằng kó thuật tái tổ hợp DNA đã được giới thiệu và đưa vào sử dụng kích
thích buồng trứng.
2.1.4. Oxytocin:
Đây là hormone có mặt ở thùy sau tuyến yên. Tuyến yên sau còn gọi là yên
thần kinh, bao gồm các tế bào yên, nhưng chúng không bài tiết các hormone yên
sau mà chỉ có vai trò trợ giúp những tận cùng thần kinh của các sợi từ vùng dưới đồi
đi xuống [3].

Oxytocin được tạo thành chủ yếu từ nhân cạnh não thất và một ít từ nhân trên
thò của vùng dưới đồi, được vận chuyển ở dạng kết hợp với một protein mang là
neurophysin. Khi xung động thần kinh dẫn truyền xuống dọc theo sợi từ nhân cạnh
não thất và nhân trên thò, oxytocin được giải phóng trực tiếp từ những hạt bài tiết
trong tận cùng thần kinh và được hấp thu vào mao mạch bên cạnh. Cả hai,
neurophysin và oxytocin được bài tiết cùng nhau, nhưng vì chúng chỉ gắn kết lỏng
lẻo với nhau nên oxytocin sẽ tách ra ngay. Còn neurophysin không có chức năng
sau khi rời tận cùng thần kinh, nên chúng sẽ bò thoái hóa. Gene mã hóa oxytocin
nằm trên nhiễm sắc thể số 20, vò trí locus 20p13.
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-15-
Hình 2.8. Sự liên quan vùng dưới đồi với tuyến yên sau
Oxytocin là peptide có 9 amino acid:
Hình 2.9. Cấu tạo phân tử oxytocin
Oxytocin có tác dụng gây co cơ trơn dạ con, nhất là trong lúc có thai, đặc biệt
mạnh là trong lúc chuyển dạ. Nhiều thí nghiệm chứng tỏ rằng hormone này chòu
trách nhiệm một phần trong cơ chế đẻ:
 Ở con vật bò cắt tuyến yên, thời gian đẻ kéo dài.
 Lượng oxytocin huyết tương tăng lên trong khi đẻ, đặc biệt là trong thời điểm
trước khi thai được đẩy ra ngoài.
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-16-
 Sự kích thích cổ dạ con ở người có thai tạo ra những dấu hiệu thần kinh, nó sẽ
được đưa lên vùng dưới đồi, gây tăng bài tiết oxytocin.
Oxytocin làm tăng sự chuyển dạ bằng 2 cách: tác động trực tiếp lên cơ trơn tử
cung làm co thắt; kích thích tạo ra prostaglandins ở màng rụng, prostaglandins có tác
dụng tăng co thắt lên cơ tử cung vốn đang chòu tác động của oxytocin.
Oxytocin được dùng để gây chuyển dạ trong những trường hợp cần lấy thai ra
mà chưa chuyển dạ (phá thai, thai chết lưu), hỗ trợ chuyển dạ trong trường hợp cơn
co tử cung yếu và thưa, phòng và điều trò băng huyết sau đẻ (do oxytocin làm co

mạch cơ tử cung, khi co làm cho các mạch máu xen kẽ giữa các thớ cơ kẹp chặt lại
nên cầm máu).
2.1.5. Cytokine:
Nhiều hoạt động của hệ miễn dòch trong mạng tương tác để hình thành và
điều hòa một đáp ứng miễn dòch được thực hiện thông qua một tập hợp những yếu
tố hòa tan được gọi chung dưới cái tên cytokine [4]. Trong khoảng 3 thập niên gần
đây, các nhà khoa học đã tập trung rất nhiều trí tuệ và công sức để tìm hiểu cơ chế
hoạt động của cytokine cùng các tiềm năng sử dụng chúng trong y học. Thực ra,
cytokine không những ảnh hưởng lên hệ miễn dòch mà còn tác động lên nhiều quá
trình sinh học khác của cơ thể như sự liền vết thương, quá trình tạo máu, sự hình
thành mạch máu mới… Các nghiên cứu ứng dụng cytokine tập trung theo các hướng
sau:
 Dùng cytokine để kích thích các hoạt động sinh lý của cơ thể: erythropoietin
trong điều trò thiếu máu, các yếu tố kích thích tạo khuẩn lạc trong điều trò giảm
bạch cầu.
 Dùng cytokine trong điều trò nhiễm virus, điển hình là điều trò viêm gan bằng
interferon.
 Dùng cytokine trong điều trò bệnh ung thư. Đây có thể xem là ứng dụng quan
trọng nhất của cytokine.
Ung thư (Cancer) 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).
Nguyên nhân gây ung thư là sự sai hỏng của DNA, tạo nên các đột biến ở
các gene thiết yếu điều khiển quá trình phân bào cũng như các cơ chế quan trọng
khác. Một hoặc nhiều đột biến được tích lũy lại sẽ gây ra sự tăng sinh không kiểm
soát và tạo thành khối u. Khối u (tumor) là một khối mô bất thường, có thể ác tính
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-17-
(malignant), tức ung thư hoặc lành tính (benign), tức không ung thư. Chỉ những khối
u ác tính thì mới xâm lấn mô khác và di căn. Khái niệm ác tính hay lành tính ở đây

nên hiểu về mặt giải phẫu bệnh học nhiều hơn là về khả năng gây chết người. Thật
vậy, một người có thể sống nhiều năm với một ung thư hắc tố da, trong khi một khối
u "lành tính" trong hộp sọ có thể chèn ép não gây tàn phế hoặc tử vong.
Hình 2.10. Cơ chế sinh ung thư
Ung thư có thể gây ra nhiều triệu chứng khác nhau phụ thuộc vào vò trí, đặc
điểm và khả năng di căn của khối u. Nếu không được chữa trò sớm, hầu hết các loại
ung thư có thể gây tử vong. Ở Mỹ và các nước phát triển khác, ung thư chiếm
khoảng 25% trường hợp chết do mọi nguyên nhân. Theo thống kê hàng năm,
khoảng 0,5% dân số thế giới được chẩn đoán ung thư. Hầu hết các bệnh ung thư có
thể chữa trò và nhiều bệnh có thể chữa lành, nếu được phát hiện và điều trò sớm.
Ngày nay, trên 100 các yếu tố khác nhau trong nhóm cytokine đã được biết
đến. Những đặc điểm tổng quát của cytokine có thể tóm tắt như sau:
 Bản chất là các peptide hay glycoprotein có trọng lượng phân tử tương đối
thấp, khoảng từ 6 đến 80 kilodalton.
 Hoạt tính rất cao, nồng độ có tác dụng sinh học vào khoảng 10
-10
đến 10
-15
M.
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-18-
 Cơ chế hoạt động nhờ liên kết với các thụ thể đặc hiệu có trên bề mặt các tế
bào nhiều loại thuộc hệ miễn dòch hay các tế bào khác.
 Có thời gian bán hủy rất ngắn, bởi vậy chủ yếu chúng chỉ có tác dụng tại chỗ
và theo cách của một paracrine hay autocrine (tức là tác động lên các tế bào
lân cận hay lên chính tế bào sản xuất ra chúng). Chỉ một vài cytokine có tác
dụng xa như TGF-, EPO, SCF, M-SCF.
 Tác dụng chủ yếu lên sự tăng trưởng, biệt hóa, di động và chức năng của các
tế bào đích.
 Một cytokine có thể cảm ứng để sản xuất ra các cytokine khác và ngược lại.

Hiệu quả sinh học của một nhóm cytokine có thể hiệp đồng độc lập hay đối
lập với nhau không những do sự có mặt của chúng mà còn phụ thuộc nồng độ,
trình tự của từng cytokine cũng như trạng thái của tế bào đích.
Những đặc điểm trên cho thấy việc điều phối hoạt động của tế bào thông qua
các cytokine là rất phức tạp. Để hiểu rõ và điều khiển được hoạt động của các
cytokine là công việc vô cùng khó khăn, còn cần nhiều thời gian. Phần lớn các gene
của cytokine đã được tái tổ hợp thành công, do đó chúng ta có thể sản xuất chúng
bằng công nghệ di truyền với số lượng lớn để dễ dàng nghiên cứu và thử nghiệm.
Bảng 2.1 giới thiệu tổng quát một số cytokine đã được nghiên cứu tương đối nhiều.
Bảng 2.1. Một số cytokine chính và hoạt tính của chúng
NGUỒN PHÁT SINH CÁC TÁC DỤNG CHÍNH
IFN
và 
Đại thực bào, bạch cầu
đa nhân trung tính và một
số tế bào khác
- Tác dụng chống siêu vi.
- Tăng biểu hiện kháng nguyên phù hợp mô
lớp I.
- Hoạt hóa đại thực bào và tế bào NK.
IFN Tế bào TH1 hoạt tác và
tế bào NK hoạt tác
- Tăng biểu hiện kháng nguyên phù hợp mô
lớp I, II.
- Hoạt tác đại thực bào, tế bào NK, bạch cầu
đa nhân trung tính.
- Thúc đẩy miễn dòch tế bào.
- Hạn chế miễn dòch dòch thể.
IL-1 
và 

Đơn nhân thực bào - Đồng kích thích các đơn nhân thực bào, tế
bào T, làm tăng sinh tế bào B và sản xuất
kháng thể.
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-19-
- Kích thích sản xuất protein pha cấp, hoạt
hóa thực bào.
- Gây viêm và sốt.
IL-2 Tế bào TH1 hoạt hóa, tế
bào Tc, NK
- Tăng sinh tế bào T đã hoạt tác.
- Tăng chức năng tế bào Tc, NK.
- Tăng sinh tế bào B và sản xuất IgG2.
- Tăng biểu lộ IL-2R.
IL-3 Tế bào T - Tăng trưởng các tiền thân tế bào tạo huyết.
IL-4 Tế bào Th2, tế bào phì - Tăng sinh tế bào B, sản xuất IgE biểu lộ
kháng nguyên phù hợp mô lớp II.
- Tăng sinh và tăng hoạt tính tế bào TH2, Tc.
- Tăng trưởng và tăng hoạt tính tế bào ưa
kiềm, ưa acid và tế bào phì.
IL-5 Tế bào TH2, tế bào phì - Tăng trưởng và tăng chức năng tế bào ưa
acid.
IL-6 Tế bào TH2 đã hoạt tác,
đơn nhân thực bào
- Tác dụng hiệp đồng với IL-1 và TNF.
- Kích thích sản xuất protein ở pha cấp.
- Tăng sinh tế bào B và sản xuất kháng thể.
IL-7 Tế bào đệm tủy xương và
tế bào tuyến ức
- Tạo tế bào dòng lympho.

- Tăng chức năng tế bào Tc.
IL-8 Đơn nhân thực bào - Hóa ứng động bạch cầu trung tính, tế bào T.
IL-9 Tế bào T nuôi cấy - Tác dụng tạo tế bào máu và tế bào tuyến
ức.
IL-10 Tế bào TH2, TCD 8, B,
đại thực bào hoạt tác
- Ức chế sản xuất cytokine của tế bào TH1,
NK, đơn nhân thực bào, tăng sinh và tăng
sản xuất kháng thể từ tế bào B.
- Trấn áp đáp ứng miễn dòch tế bào.
- Tăng trưởng tế bào phì.
IL-11 Tế bào đệm - Hiệp đồng trong tác dụng tạo huyết và tạo
tiểu cầu.
IL-12 Tế bào B, đơn nhân thực
bào
- Tăng sinh và tăng hoạt tính tế bào Tc và tế
bào NK đã hoạt tác.
- Sản xuất IFN.
- Cảm ứng tế bào TH1 và ức chế tế bào TH2.
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-20-
IL-13 Tế bào TH2 - Tác dụng tương tự IL-4.
TNF Đại thực bào hoạt tác và
một số tế bào khác
- Tác dụng tương tự IL-1.
- Huyết khối và hoại tử khối u.
TNF Tế bào TH1 hoạt tác - Tác dụng tương tự IL-1.
- Huyết khối và hoại tử khối u.
Hình 2.11. Nguồn gốc các tế bào miễn dòch
2.1.5.1. Các interferon (IFN):

IFN được phát hiện vào năm 1957 do hoạt tính ngăn cản sự nhân lên của các
siêu vi ở các tế bào mới bò nhiễm. Ngày nay, người ta biết rằng IFN là một gia đình
có nhiều loại phân tử khác nhau, không những có tác động lên sự nhân lên của virus
mà còn ngăn cản sự tăng sinh của một số tế bào (kể cả tế bào ung thư) và điều biến
đáp ứng miễn dòch.
Căn cứ vào đặc điểm tổng quát, IFN chia làm 2 type: IFN type I (chủ yếu có
hoạt tính chống siêu vi) và IFN type II (chủ yếu có hoạt tính biến điệu miễn dòch).
2.1.5.1.1. IFN type I:
IFN type I có 2 dạng chính là IFN, IFN.
 IFN được bài tiết chủ yếu từ bạch cầu, có phân tử lượng khoảng 18-20
kilodalton. Có 13 dạng IFNđã được nghiên cứu, gồm từ 156-166 amino acid.
Gene mã hóa IFNnằm trên nhiễm sắc thể số 9, vò trí locus 9p22.
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-21-
 IFNđược tiết chủ yếu từ nguyên bào sợi (fibroblast), có phân tử lượng
khoảng 22,5 kilodalton, gồm khoảng 166 amino acid. Gene mã hóa IFNcũng
nằm trên nhiễm sắc thể số 9, vò trí locus 9p22.
Hình 2.12. Phân tử INF

và IFN

Hình 2.13. Thứ tự amino acid trong một số phân tử INF

Cả 2 dạng của IFN type I có chung một loại thụ thể, các thụ thể này được
biểu lộ trên hầu hết các loại tế bào. Khi IFN type I liên kết với thụ thể trên bề mặt
tế bào sẽ dẫn đến gia tăng biểu lộ của nhiều gene, trong đó có gene của nhóm phù
hợp mô lớp I. Sự biểu lộ nhiều các phân tử kháng nguyên phù hợp mô lớp I đã làm
tăng hiệu quả trình diện kháng nguyên lạ (virus, vi khuẩn) cho lympho bào TCD8
+
.

Kết quả cuối cùng là tăng sự tiêu diệt tế bào bò nhiễm siêu vi qua cơ chế gây độc tế
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-22-
bào của lympho TCD8
+
. Hơn nữa, IFN type I còn cảm ứng để tế bào sản xuất ra 2
loại enzyme:
 Proteine kinase đặc hiệu hoạt động bằng cách phosphoryl hóa yếu tố eIF2
(eukaryotic initiation factor 2) của bộ máy dòch mã tế bào, do đó làm ngừng sự
tổng hợp protein.
 Oligoadenylate synthetase gắn vào và hoạt hóa men endoribonuclease, nhờ đó
phân cắt các RNA mạch đơn.
Chính nhờ cảm ứng tạo 2 enzyme trên nên IFN type I có tác dụng ức chế
không đặc hiệu đối với sự nhân lên của các siêu vi. Ngoài ra, IFN type I còn làm
ngưng sự tăng trưởng nhưng không làm chết một số tế bào ác tính và có tác dụng
lên quá trình biệt hóa của nhiều loại tế bào. Do đó, IFN type I được ứng dụng chủ
yếu trong điều trò viêm gan siêu vi B và C mãn tính.
Bệnh viêm gan có nghóa đơn giản là gan bò sưng do siêu vi, hóa chất độc hại,
thuốc uống hoặc thuốc chích, hoặc những yếu tố khác. Viêm gan mãn tính có thể
dẫn đến các biến chứng xơ gan, suy gan và ung thư gan.
Hình 2.14. Tiên lượng viêm gan siêu vi B
Viêm gan siêu vi B và C là dạng bệnh viêm gan do virus viêm gan B
(Hepatitis B Virus), virus viêm gan C (Hepatitis C Virus) gây ra, truyền nhiễm theo
đường máu và sinh dục. Virus viêm gan B là DNA virus, sợi đôi, có vỏ, thuộc họ
Hepadnaviridae. Virus viêm gan C là virus sợi đơn RNA, có vỏ, thuộc họ Flavivirus.
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-23-
Hình 2.15. Virus viêm gan B và viêm gan C
Hiện nay, hơn 3% dân số thế giới bò nhiễm virus viêm gan siêu vi C và hơn 2
tỷ người bò nhiễm virus viêm gan siêu vi B. Tính riêng tại Việt Nam, số người đang

nhiễm virus viêm gan siêu vi B và viêm gan siêu vi C chiếm đến hơn 25% dân số.
Hơn thế nữa, theo đánh giá của các nhà kinh tế thì thò trường của dược phẩm điều trò
viêm gan C tăng từ 2,2 tỉ USD năm 2005 lên 4,4 tỉ USD vào năm 2010 và 8,8 tỉ USD
vào năm 2015. Từ đó có thể thấy nhu cầu interferon, vốn được xem là loại thuốc cơ
bản và duy nhất được sử dụng rộng rãi trong điều trò bệnh viêm gan siêu vi B và
viêm gan siêu vi C, là rất cao. Chỉ trong năm 2005, tổng doanh thu của ngành dược
thế giới cho sản phẩm interferon alpha là 2,1 tỷ USD và interferon beta là khoảng
3,8 tỷ USD.
Ngoài ra, một số bệnh ung thư như ung thư tế bào hắc tố, ung thư xương…
cũng đã được thử nghiệm lâm sàng điều trò với IFN type I đơn thuần hoặc phối hợp
với các cytokine khác.
2.1.5.1.2. IFN type II:
Hiện chỉ biết 1 dạng của IFN type II là IFNcó cấu trúc và chức năng khác
IFN type I. IFNcó phân tử lượng khoảng 18 kilodalton và có thụ thể riêng biểu lộ
trên nhiều loại tế bào. Gene mã hóa IFNnằm trên nhiễm sắc thể số 12, vò trí locus
12q15.
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-24-
Hình 2.16. Phân tử IFN

IFNđược sản xuất từ lympho bào: hầu hết tế bào TCD8
+
, một số tế bào
TCD4
+
và tế bào NK. Các loại tế bào này chỉ sản xuất ra khi được hoạt tác (chủ yếu
trong quá trình hình thành đáp ứng miễn dòch).
Tác dụng sinh học chính của IFNbao gồm:
 Làm tăng biểu lộ kháng nguyên phù hợp mô lớp I và do đó (cũng như với IFN
type I) các tế bào trình diện kháng nguyên cho cơ chế gây độc tế bào của

lympho TCD8
+
hiệu quả hơn.
 Làm tăng biểu lộ kháng nguyên phù hợp mô lớp II không những ở các tế bào
có chức năng trình diện kháng nguyên “chuyên nghiệp” mà cả ở một số tế bào
bình thường không biểu lộ kháng nguyên mô lớp II như tế bào nội mạc, tế bào
tổ chức liên kết. Vì thế các tế bào “không chuyên nghiệp” này cũng tham gia
trình diện kháng nguyên cho lympho TCD4
+
làm khuếch đại đáp ứng miễn dòch
tại chỗ.
Ngoài ra, IFNlà cytokine có khả năng hoạt tác mạnh nhất đối với các đại
thực bào: làm cho khả năng diệt khuẩn của đại thực bào tăng lên, đồng thời đại thực
bào cũng được cảm ứng để sản xuất ra các cytokine khác như IL-1, IL-6, IL-8 và
TNF.
IFNcòn hoạt tác các tế bào NK, bạch cầu đa nhân trung tính. Với tế bào nội
mạc, IFNlàm cho các tế bào này biểu lộ các phân tử bám dính để bạch cầu đa
nhân trung tính, lympho bào dễ bám vào rồi thoát mạch.
Với lympho bào, IFNkhông làm tăng sinh nhưng giúp tế bào B biệt hóa và
thúc đẩy hoạt tính gây độc tế bào của lympho TCD8
+
. Riêng đối với lympho bào
TCD4
+
IFNthúc đẩy hoạt tính của nhóm tế bào TH1 làm tăng đáp ứng miễn dòch
tế bào, nhưng lại ức chế nhóm tế bào TH2 làm giảm đáp ứng miễn dòch dòch thể, do
đó hạn chế đáp ứng quá mẫn tức thì type I. Vì vậy, gần đây IFNđược thử nghiệm
Chương 2: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN Y SINH HỌC
-25-
nhằm điều biến miễn dòch: hạn chế đáp ứng miễn dòch dòch thể, tăng cường đáp ứng

miễn dòch tế bào.
IFNkhông có tác dụng chống ung thư khi sử dụng đơn thuần. Nó đang được
nghiên cứu để sử dụng phối hợp với các loại thuốc sinh học khác. Hiện tại, IFN
mới được dùng trong bệnh dạng u hạt (granulomatous disease) mãn tính do có tác
dụng phòng ngừa làm giảm khả năng nhiễm trùng nặng.
2.1.5.2. Các interleukin (IL):
2.1.5.2.1. IL-1:
IL-1 được sản xuất từ nhiều loại tế bào có nhân như các đơn nhân thực bào,
lympho B, tế bào NK, nguyên bào sợi, tế bào nội mạc… Có 2 dạng IL-1 là IL-1và
IL-1. Hai dạng IL-1 này là các polypeptide có 151 và 153 amino acid. Về cấu trúc,
chuỗi amino acid của 2 dạng chỉ tương đồng với nhau khoảng 26%, tuy nhiên chúng
lại giống nhau về hoạt tính sinh học và có cùng thụ thể. Phần lớn các tế bào chỉ
tổng hợp IL-1 khi có các kích thích từ ngoài như lipopolysaccharid, các hạt silicat…
Gene mã hóa IL-1 nằm trên nhiễm sắc thể số 2, vò trí locus 2q13.
Hình 2.17. Phân tử IL-1

và IL-1

IL-1 đóng vai trò quan trọng trong quá trình viêm, gây sốt và giải phóng các
protein pha cấp (acute phase protein), sửa chữa tổ chức sau khi tổn thương. IL-1 còn
có các tính chất kích thích miễn dòch giúp hoạt hóa tế bào lympho T và sản xuất các
cytokine khác. Ngoài ra, nó có tác dụng kích thích và hiệp đồng với các yếu tố tăng
trưởng của hệ tạo máu như yếu tố kích thích dòng bạch cầu hạt, yếu tố kích thích
dòng bạch cầu đơn nhân. Trên thực nghiệm, IL-1 tỏ ra là yếu tố bảo vệ động vật
chống lại tác dụng suy tủy của hóa chất và tia xạ [5].
Bởi các tác dụng nói trên, IL-1 được nghiên cứu thử nghiệm làm lành vết
thương, hỗ trợ cho các vaccine và dùng phối hợp với hóa chất, tia xạ trong điều trò
ung thư.