Thạc Sĩ Xây dựng quy trình thử nghiệm hoạt tính rhG-CSF và mô hình khảo sát tác động của rhG-CSF theo phác đ

LỜI MỞ ĐẦU

Neutropenia là hiện tượng suy giảm bạch cầu trung tính, gây suy yếu hệ thống miễn dịch của cơ thể. Trong số các nguyên nhân gây neutropenia, hóa trị và xạ trị ung thư là nguyên nhân chủ yếu nhất. Hiện nay, ung thư là một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên thế giới. Tỷ lệ mắc bệnh ung thư đang có xu hướng gia tăng dẫn đến con số bệnh nhân mắc phải neutropenia sẽ tăng cao đột biến trong tương lai sắp tới. Ngoài những tác hại chủ yếu như làm suy giảm hệ thống miễn dịch của cơ thể, khiến cho bệnh nhân dễ dàng bị nhiễm khuẩn, mắc phải các căn bệnh cơ hội, neutropenia còn gây ảnh hưởng không nhỏ đến việc điều trị ung thư. Trước tiên neutropenia làm gián đoạn phác đồ trị liệu ung thư, kéo dài thời gian bệnh. Sau đó, sẽ làm tăng chi phí chữa trị, nhất là chi phí nằm viện.
Trong các phương pháp điều trị neutropenia như cấy ghép tủy, sử dụng kháng sinh , việc sử dụng nhân tố kích thích tạo dòng bạch cầu hạt G-CSF đang là một liệu pháp hữu hiệu và phổ biến với các ưu điểm: chi phí thấp, tác dụng tốt, thời gian trị bệnh ngắn. G-CSF là một cytokine có bản chất glycoprotein có chức năng chính trong sự điều hoà sản xuất bạch cầu hạt trung tính thông qua kích thích tăng sinh và biệt hoá của các tế bào tiền thân bạch cầu hạt trung tính. Vì thế, việc sử dụng G-CSF trong phòng bệnh cũng như trị liệu neutropenia đang được phát triển mạnh. Các sản phẩm thuốc G-CSF có khả năng làm giảm nguy cơ bệnh neutropenia đến 50%. Ngoài khả năng kích thích sản xuất giúp phục hồi số lượng bạch cầu hạt trung tính, G-CSF còn tác động lên chức năng của bạch cầu hạt trung tính như tăng cường hoạt tính thực bào, khả năng diệt vi khuẩn . do đó gián tiếp giúp cơ thể chống lại nguy cơ nhiễm. Các chế phẩm G-CSF sẽ là triển vọng cho điều trị neutropenia, đặc biệt là kết hợp trong hoá trị liệu ung thư. Hiện nay thuốc G-CSF được lưu hành tại Việt Nam chủ yếu là nhập từ nước ngoài có giá khá cao so với thu nhập của người dân nên gây hạn chế trong việc sử dụng điều trị rộng rãi. Việc bản quyền sản xuất G-CSF của công ty Amgen đã hết hạn vào tháng 3/2006 đã mở ra cơ hội lớn cho các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam tiếp cận và nghiên cứu sản xuất G-CSF phục vụ cho nhu cầu trong nước với giá thành thấp. Trước tình hình thực tiễn này, Phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học phân tử A, trường ĐH Khoa học Tự nhiên đã tiến hành đề tài nghiên cứu sản xuất protein G-CSF tái tổ hợp. Với đặc tính là một protein trị liệu sử dụng trên người, theo các quy định của dược điển, sản phẩm tạo ra phải đáp ứng các chỉ tiêu như: hàm lượng, cấu trúc, độ tinh sạch, hoạt tính sinh học Trong đó hoạt tính sinh học là một chỉ tiêu quan trọng đảm bảo chất lượng sản phẩm trước khi thương mại hóa. Đây là điều kiện tiên quyết trong các quá trình sản xuất thuốc cho người. Nằm trong khuôn khổ của đề tài, luận văn này được thực hiện với mục đích xây dựng các quy trình thử nghiệm hoạt tính G-CSF tái tổ hợp nhằm phục vụ cho việc kiểm soát chất lượng sản phẩm G-CSF trong các giai đoạn của quy trình sản xuất thuốc.
Với mục tiêu trên, chúng tôi thực hiện luận văn gồm các nội dung sau:
- Khảo sát xây dựng quy trình đánh giá hoạt tính G-CSF in vitro.
- Áp dụng quy trình để đánh giá hoạt tính G-CSF tái tổ hợp trong các giai đoạn sản xuất.
- Khảo sát xây dựng mô hình chuột suy giảm miễn dịch dùng cho thử nghiệm in vivo.
- Khảo xát xây dựng quy trình đánh giá hoạt tính G-CSF in vivo và mô hình đánh giá tác dụng điều trị bệnh của G-CSF.
- Áp dụng quy trình để đánh giá hoạt tính và tác dụng điều trị bệnh của thuốc trên cơ thể động vật.
MỤC LỤC

MỤC LỤC . i
DANH MỤC CÁC HÌNH iii
DANH MỤC CÁC BẢNG v
LỜI MỞ ĐẦU . 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Nhân tố kích thích tạo dòng bạch cầu hạt G-CSF 4
1.1.1. Giới thiệu 4
1.1.2. Chức năng của protein G-CSF . 4
1.1.3. Ứng dụng của protein G-CSF trong trị liệu 6
1.1.4. Một số sản phẩm G-CSF thương mại . 8
1.2. Thử nghiệm sinh học G-CSF . 10
1.2.1. Thử nghiệm sinh học in vitro . 10
1.2.2. Thử nghiệm sinh học in vivo 11
1.3. Phương pháp thử nghiệm sinh học G-CSF in vitro 13
1.3.1. Các dòng tế bào được sử dụng cho thử nghiệm sinh học G-CSF in vitro 13
1.3.2. Phương pháp phân tích kết quả thử nghiệm in vitro . 14
1.3.3. Ưu - khuyết điểm của thử nghiệm hoạt tính in vitro . 18
1.4. Phương pháp thử nghiệm sinh học G-CSF in vivo . 18
1.4.1. Các mô hình động vật được sử dụng 18
1.4.2. Các thử nghiệm tác động của G-CSF trên mô hình động vật 20
1.4.3. Phương pháp phân tích kết quả thử nghiệm G-CSF in vivo 21
1.4.4. Ưu - khuyết điểm của thử nghiệm hoạt tính in vivo 22
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 23
2.1. Vật liệu . 24
2.1.1. Dụng cụ và thiết bị 24
2.1.2. Hóa chất 24
2.1.3. Môi trường 28
2.1.4. Nguyên vật liệu . 30
2.2. Phương pháp . 31
ii
2.2.1. Xây dựng quy trình đánh giá hoạt tính G-CSF in vitro . 31
2.2.2. Xây dựng quy trình đánh giá hoạt tính G-CSF in vivo . 35
KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN . 40
3.1. Xây dựng quy trình đánh giá hoạt tính G-CSF in vitro 41
3.1.1. Quan sát hình thái và mật độ tế bào M-NFS-60 dưới tác động của protein
G-CSF 41
3.1.2. Khảo sát mối tuơng quan giữa khả năng tăng trưởng của tế bào và nồng
độ G-CSF 42
3.1.3. Khảo sát mật độ tế bào tiến hành thử nghiệm sinh học 43
3.1.4. Khảo sát thời gian tiến hành thử nghiệm sinh học 45
3.1.4. Đề xuất quy trình xác định hoạt tính G-CSF 47
3.1.5. Đánh giá quy trình xác định hoạt tính G-CSF 50
3.2. Áp dụng quy trình để xác định hoạt tính G-CSF tái tổ hợp 52
3.2.1. Mẫu protein trước tinh chế 53
3.2.2. Mẫu protein sau tinh chế . 57
3.2.3. Mẫu protein đông khô . 58
3.3. Khảo sát xây dựng quy trình thử nghiệm hoạt tính G-CSF in vivo . 60
3.3.1. Khảo sát xây dựng mô hình chuột suy giảm miễn dịch bằng thuốc Cyclophosphamide (CPA) 60
3.3.2. Khảo sát nồng độ G-CSF tối ưu dùng cho thử nghiệm hoạt tính in vivo . 64
3.3.3. Xây dựng mô hình đánh giá tác động của G-CSF theo phác đồ điều trị . 67
3.4. Áp dụng quy trình để đánh giá hoạt tính G-CSF tái tổ hợp in vivo . 69
3.4.1. Đánh giá hoạt tính G-CSF tái tổ hợp 69
3.4.2. Đánh giá tác động G-CSF tái tổ hợp theo phác đồ điều trị . 71
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ . 73
4.1. Kết luận 74
4.2. Đề nghị . 75
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ . 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 77
PHỤ LỤC 81