Xem mẫu
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG…………………
TIỂU LUẬN
Ứng dụng công nghệ sinh học trong sinh sản
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 1
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
I. Ứ ng dụng nuôi cấy TBĐV và người
1 .1. SX vaccin virus, huyết thanh
1 .1.1 . Vaccin sống
Một vài vaccin sống đã đáp ứng về cơ bản những tiêu chuẩn cho một vaccin lý
tưởng. Đó là: Có khả năng tạo ra một sự bảo vệ suốt đời với một phản ứng tối thiểu ở gần
như toàn thể những người đ ã nhận một hoặc hai liều vaccin. Những vaccin loại n ày ch ứa
các vi sinh vật thường là các virus; chúng gây nhiễm các tế b ào và nhân lên ở túc chủ,
giống như sự nhân lên của vi sinh vật hoang dại gây ra nhiễm khuẩn tự nhiên. Như vậy,
vi sinh vật có trong vaccin sẽ gây ra một đáp ứng miễn dịch của cơ thể giống như đáp
ứng với vi sinh vật hoang dại. Vaccin sống đã được giảm độc lực, tức là khả năng gây
b ệnh của vi sinh vật hầu như đã được loại bỏ bằng các thủ thuật sinh học hay kỹ thuật.
Các vaccin sống thường tạo ra cả hai loại miễn dịch, đó là miễn dịch dịch thể (kháng thể)
và miễn dịch tế bào (tế bào Limpho T).
Vaccin sống gồm có 2 loại sau:
1 .1.1.1. Vaccin cổ điển
Thuật ngữ “cổ điển” đề cập tới những chiến lược vaccin không dùng tới công nghệ
rADN. Chiến lược vaccin cổ điển đầu tiên làm giảm độc lực trong nuôi tế b ào đã trở nên
h iện thực trong các thập kỷ 40 và 50 với nuôi tế bào hiện đại invitro (trong phòng thí
n ghiệm) và khả năng nuôi virus trong các nuôi tế bào đó, tạo ra vaccin uống poliovirus,
các vaccin tiêm như sởi, quai bị, thuỷ đậu, rubella. Một cách chế tạo vaccin cổ điển thứ
h ai là phân lập và nuôi virus động vật, gây ra một bệnh động vật tương tự như bệnh ở
n gười. Virus động vật n ày tạo ra đ ược miễn dịch ở người nhưng không gây bệnh cho
n gười. Đó là trường hợp Jenner đã dùng virus Vaccina (đậu bò) để làm vaccin phòng
b ệnh đậu mùa ở người (Variola virus) 200 năm về trư ớc. Chính vaccin này đã dẫn đến
việc thanh toán bệnh đậu mùa trên phạm vi toàn thế giới vào giữa thập kỷ 70, đây cũng
chính là căn bệnh đầu tiên được thanh toán bằng vaccin.
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 2
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
Hình 1: Kiểm tra mẫu dưới kính hiển vi điện tử
1 .1.1.2. Vaccin tái tổ hợp
Có 2 hướng trong đó công nghệ rADN đã được ứng dụng để phát triển những
vaccin virus sống mới: Ứng dụng thứ nhất là tạo ra những biến đổi đặc hiệu hoặc những
xoá bỏ ở gen của virus, điều đó sẽ làm cho virus được giảm độc lực một cách vững bền.
Như vậy, chúng sẽ không còn có khả năng quay trở lại đ ộc lực. Đây là hướng đi tạo
vaccin H5N1 của Viện Vệ sinh dịch tễ TƯ (Hà Nội). Ứng dụng thứ hai của công nghệ
ADN cho việc phát triển những vaccin sống mới là làm cho những virus trở th ành các
vecto của những Polypeptit “ngoại lai” hay những Epitop peptit từ những tác nhân gây
b ệnh khác của người. Mục đích tạo ra những vecto như vậy là để giới thiệu Polypeptit
h ay peptit ngo ại lai cho hệ thống miễn dịch, trong khuôn khổ của một virus sống, làm sao
cho h ệ thống miễn dịch đáp ứng với Polypeptit ngoại lai như một kháng nguyên miễn
d ịch “sống”. Như vậy sẽ phát triển đ ược một miễn dịch rộng rãi hơn (dịch thể, tế bào hay
cả hai). Là một phần của một virus sống, Polypeptit ngoại lai được biểu thị b ên trong bào
tương của tế bào b ị nhiễm, được làm gẫy thành những đoạn peptit, rồi đư ợc chuyển vận
tới bề mặt của tế bào. Từ đó, chúng sẽ kích thích sự đáp ứng của tế b ào Limpho T độc
với tế bào. Vecto virus mẫu th ường đư ợc dùng rộng rãi trong việc tạo ra vaccin sống mới
là virus đ ậu mùa. Để làm cho virus này trở th ành mộ t vecto, ph ải tạo ra một plasmid có
chứa gen cho polypeptit ngoại lai, với những trình tự nối tiếp hư ớng sự biểu thị của nó
vào trong các tế b ào, sự kết hợp đó đư ợc gọi là “một cát xét biểu thị”. Virus Vaccinia và
cát xét biểu thị được đưa cùng vào nuôi tế b ào, các tế bào có th ể tiếp nhận cả hai cùng
một lúc vào trong bào tương. Ở đó xảy ra quá trình tái tổ hợp, sản xuất ra một virus
Vaccinia tái tổ hợp biểu thị ra Polypeptit ngoại lai.
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 3
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
Hình 2: Sản xuất vaccin ADN
1 .1.2 . Vaccin bất hoạt
So với vaccin sống thì các vaccin bất hoạt dễ sản xuất h ơn. Theo định nghĩa, các
vaccin bất hoạt không thể nhân lên hoặc lan tỏa để có thể gây ra bệnh. Nói chung, chúng
được dung nạp tốt hơn, đ ặc biệt phần lớn các vaccin bất hoạt đã qua xử lý tinh kh iết để
lo ại bỏ các đại phân tử khác. Ngoài ra, do công nghệ phát triển hiện nay, có thể dễ thực
h iện được việc sản xuất các vaccin bất hoạt. Khả năng tạo miễn dịch của một vaccin bất
hoạt thường được nâng cao nhờ thêm tá dược. Tá dược duy nhất được cấp giấ y phép
dùng cho người là muối nhôm hydroxit hay photphat, đã được dùng tiêm cho hơn 1 tỷ
n gười trên toàn cầu. Kháng nguyên của vaccin gắn một cách vững bền vào muối nhôm
nhờ tác động tương h ỗ iôn và làm thành một hỗn dịch. Các vaccin chết thường có chức
n ăng kích thích các đáp ứng miễn dịch dịch thể, cũng như khởi động cho miễn dịch tế
b ào.
1 .1.2.1. Vaccin bất hoạt nguyên tế bào
Sản xuất vaccin bất hoạt nguyên tế b ào vi khuẩn hay to àn hạt nhỏ virus, với mục
đ ích kích thích việc hình thành các kháng thể đối với nhiều kháng nguyên; một vài vaccin
còn có tác dụng trung hoà tác nhân gây bệnh. Trong trường hợp vaccin viêm gan A chẳng
h ạn, các tế bào b ị nhiễm virus viêm gan A được làm dung giải bởi các hạt virus đã tinh
khiết bằng phương pháp sinh hoá học, bất hoạt bằng Formalin, rồi sau đó hấp phụ vào
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 4
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
một muối nhôm.Chiến lược cổ điển này dẫn đến việc sản xuất ra những vaccin có hiệu
lực, đến nay vẫn còn là một công nghệ lựa chọn cho nhiều vaccin virus.
1 .1.2.2. Vaccin bất hoạt protein
Đối với nhiều tác nhân gây bệnh thì việc phát triển một vaccin dựa trên Protein là
chiến lược được lựa chọn. Phương pháp chế tạo ra một vaccin dựa trên Protein bằng các
k ỹ thuật miễn dịch, di truyền và sinh hoá học xác định tính đặc hiệu kháng nguyên. K ỹ
thuật nói trên cho phép các biểu vị bảo vệ và nh ững Polypeptit đư ợc xác định rất đặc
h iệu. Vaccin viêm gan B làm từ nguồn huyết tương người là vaccin đ ầu tiên trong thể
lo ại này. Protein bề mặt của virus viêm gan B (HBsAg), được xác định là một
Lipoprotein, m ột kháng nguyên có những biểu vị bảo vệ trên bề mặt. HBsAg lấy từ huyết
tương của những người mang virus viêm gan B mãn được tinh khiết rồi bất hoạt để làm
vaccin. Vaccin viêm gan B tái tổ hợp là ứng dụng đầu tiên của công nghệ rADN cho việc
sản xuất vaccin dùng cho người.
Định hướng phát triển vaccin mới:
Để phát triển 1 vaccin mới có nhiều trở ngại thư ờng làm nản lòng các nhà nghiên
cứu và đầu tư:
- Cần thời gian lâu 10 -20 năm
- Rủi ro cao: Khoảng 80% gặp thất bại trong nghiên cứu lâm sàng
- Không ngạc nhiên khi các doanh nghiệp nhà nư ớc ở các nước tư bản không tiếp
tục phát triển sản xuất vaccin nữa.
- Báo trước/tồn tại một hố sâu ngăn cách giữa cam kết của cộng đồng quốc tế, quốc
gia về nhu cầu sức khỏe cộng đồng với vấn đề thương m ại.
- Các tổ chức thương mại luôn cân nhắc về khả năng thu hồi vốn, giá cả và thị
trư ờng.
Nói chung, để phát triển vaccin mới cần xem xét các vấn đề công nghệ sau:
So sánh công nghệ bào ch ế “Cổ điển”:
- Vaccin sống giảm độc lực hay đ ược bất hoạt.
- Vaccin nguyên tế bào hay vaccin tiểu đơn vị“ Mới”:
- Những vecto sống, vật lây truyền khác.
- Những mầm bệnh được biến đổi về di truyền.
- Cộng hợp.
- Tá dư ợc.
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 5
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
- Hấp thu qua niêm m ạc.
- Tái tổ hợp ADN.
- Những kỹ thuật phát hiện kháng nguyên.
- Các thiết bị chiết tách.
Với các tế b ào vi khu ẩn hoặc nấm men đã được lắp ghép thêm các gen mới, người
ta có th ể nuôi cấy ở quy mô lớn sản xuất các loại protein kháng nguyên để chế tạo ra các
lo ại vaccin thế hệ mới. Ưu điểm của các loại vaccin n ày là:
- Rất an toàn vì không sử dụng các tác nhân gây bệnh.
- Giá thành h ạ vì không ph ải nuôi cấy trên phôi gà hoặc trên các tổ chức động vật,
trong các thiết bị đắt tiền.
- Hạn chế được kinh phí kiểm định.
- Hạ thấp giá thành trong bảo quản và vận chuyển.
Thuộc về các loại vaccin thế hệ m ới có thể kể đến vaccin kháng nguyên nhân tạo,
vaccin riboxom, vaccin các mảnh của virus, vaccin công nghệ ADN.
Các vaccin chống ung thư gan nguyên phát, chống ung thư cổ tử cung , chống ung
thư b ạch cầu Burkih là những bước tiến quan trọng đầu tiên của con người trong việc tìm
kiếm biện pháp miễn dịch chống hiểm hoạ ung thư. Nhờ ghép được ADN của vi khuẩn
Hansen vào vi khu ẩn E.coli m à người ta hy vọng làm ra đư ợc vaccin chống phong thế hệ
h ai ngừa một bệnh nan y đang làm khổ sở 15 triệu người trên thế giới. Theo Vane và
Cuatrecasas (1984) có thể tóm tắt các tiến bộ lai của vaccin tương lai như sau:
- Vaccin thông thường: Vaccin sống giảm độc và vaccin bất hoạt mà việc sản xuất
chủ yếu dựa trên kiến thức kinh nghiệm.
- Vaccin cải tiến: việc sản xuất dựa trên nuôi cấy invitro (kể cả tế b ào động vật có
vú), n ắm chắc tính chất các kháng nguyên hiểu biết rõ các vị trí sinh miễn dịch và ADN
của chúng.
- Vaccin protein đơn: bao gồm việc phân lập kháng nguyên tinh khiết sao nhân mã
hoá các kháng nguyên đó, phân tích cấu trúc bậc nhất đưa vào sử dụng công nghệ kháng
th ể đơn dòng và tá d ược cải tiến.
- Vaccin peptit tổng hợp: việc chế tạo dựa trên hoá miễn dịch, nghiên cứu cấu trúc
p eptit trên máy tính và hiểu biết cơ chế của hiện tượng cộng hợp.
- Vaccin qua đường uống, khí dung và thực phẩm.
Các dạng trình bày mới của vaccin tương lai:
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 6
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
Đó là các loại: ADN tái tổ hợp di truyền, vaccin ăn qua miệng, vaccin tinh thể
Trehaloz, vaccin dán trên da.Một gen kháng nguyên được ghép vào hệ gen của một vi
khuẩn hay virus (vecto) dưới sự điều hoà của một promoter, rồi gây nhiễm cho cơ th ể,
kích thích tạo miễn dịch. Vaccin tái tổ hợp có vecto dẫn truyền này, cũng như lo ại h ình
vaccin sống giảm độc, còn nhiều hạn chế. Trước hết nó khá cồng kềnh do phải duy trì
n guồn virus hay vi khuẩn sống. Do vậy, người ta phải tìm kiếm một phương th ức khác,
đưa gen kháng nguyên vào một vecto đơn giản là plasmid. Thực nghiệm cho thấy, khi
đưa ADN của một loại plasmid tái tổ hợp mang gen kháng nguyên ngoại lai vào cơ th ể
thì cơ th ể lại tạo miễn dịch chống lại.Vaccin nucleic bao gồm vaccin ADN và vaccin
ARN. Đó là các ADN hoặc ARN của một loại plasmid tái tổ hợp mang gen kháng
n guyên ngoại lai và promoter.
- Vaccin tái tổ hợp dùng tiêm
Loại vaccin n ày đang tạo một cuộc cách mạng trong công nghệ sản xuất vaccin.
Năm 1989, Gustav (USA) tình cờ phát hiện ra liệu pháp gen trong phòng thí nghiệm
dùng tế b ào động vật có vú sản xuất một loại protein mã hoá trong gen. Ba năm sau, S.
Johnston ở đ ại học Texas phát minh kỹ thuật nhân chuỗi ADN tạo sản phẩm protein
n goại lai trên tế bào động vật. Từ protein đến vaccin phải chờ đến bước đột phá tiếp theo
của các nhà bác học Mỹ Harriet Robinson, David Weiner và nhóm S.Johnstons tiến hành
thành công vào năm 1991.
Vaccin ADN có tác dụng chống ung thư, chữa bệnh tự miễn dịch và d ị ứng.
Vaccin ADN có khả năng dung nạp cao, an to àn, ổn định và hiệu quả kéo dài so với
vaccin cổ điển. Ngo ài ra, việc dễ dàng sản xuất lớn, giá thành chấp nhận được rất có lợi
cho các nước đang phát triển.
- Vaccin ăn qua miệng (thực phẩm)
Giữa những năm 80, RoyCutiss III và Guy Gardinau (USA) đ ề xuất ý tưởng cấy
gen ADN ngo ại lai của virus, vi khuẩn vào thực vật. Năm 1992 nhà th ực vật học Boyce
Thompson ở New-York có ý tưởng làm vaccin tự nhiên cho người qua việc ăn các thực
phẩm cấy gen trên. Hiện đã có ít nhất 5 công ty công nghệ sinh học lớn đang nghiên cứu
phát triển vaccin “ăn” được kiểu n ày.
- Vaccin hóa học dùng tinh th ể “Trehaloz” làm “vật mang”
Là lo ại đường đôi có nhiều trong các mô sinh học, có khả năng tích trữ năng lượng
đ ể duy trì sự sống khi gặp điều kiện bất lợi. Năm 1990 B.Roz ở Anh đã đề xuất việc gắn
các kháng nguyên với tinh thể này và xoa trên da, dễ dàng xâm nhập vào mô sống phóng
thích kháng nguyên như kiểu tiêm chủng cổ điển. Trehaloz còn là tá dư ợc đông khô
vaccin, dạng khí dung dùng qua đường thở (vaccin cúm). Nhờ khả năng bắt giữ và th ải
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 7
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
chậm, vaccin Trehaloz rất ổn định luôn giữ được công hiệu cao trong thời gian dài ở b ất
k ỳ nhiệt độ bảo quản n ào (60oC/1 tháng không mất công hiệu).
- Vaccin dán trên da
Ngư ời Mỹ cho rằng việc thấm qua da cũng là một cách đưa vaccin vào tiếp cận hệ
thống miễn dịch của cơ thể người. Nhóm nghiên cứu của G.Glenm đã thử dán miếng giấy
th ấm chứa độc tố tả CT. CT là ch ất kích thích miễn dịch mạnh nhưng nếu được làm giảm
độc tính (các tiểu phần) thì chính nó trở thành một tá dược chuẩn cho nhiều loại vaccin
khác, việc đ ưa CT qua da rất an toàn sau khi thử trên một số ngư ời tình nguyện. Thử với
LT của E.coli trên chuột cũng cho kết quả tốt. Đã có 30 loại kháng nguyên làm vaccin
thử ở dạng n ày (bạch hầu, uốn ván, cúm, dại …) thậm chí không gây miễn dịch chéo với
CT. “Miễn dịch qua da” đ ã bước đầu được thử trên 18 người tình nguyện với hai kháng
n guyên CT và LT dán trên cánh tay trong 6 giờ. Sau 3 tuần đo hiệu giá kháng thể thấy rất
cao, không gây phản ứng phụ so với chứng. Có thể vaccin n ày sẽ phải cải tiến bằng việc
thay dùng trực tiếp các độc tố vi khuẩn bằng các vector plasmid ADN.
- Vaccin khí dung: Phun xịt qua đư ờng hít thở (Vaccin cúm…)
Phân loại Vaccin
Vaccin có thể là các virus hoặc vi khuẩn sống, giảm độc lực, khi đưa vào cơ th ể
không gây bệnh hoặc gây bệnh rất nhẹ. Vaccin cũng có thể là các vi sinh vật bị bất hoạt,
chết hoặc chỉ là những sản phẩm tinh chế từ vi sinh vật.
- Vắc xin thế hệ thứ 1:
+ Vaccin bất hoạt ( Vaccin vi khuẩn chết) là các vi sinh vật gây bệnh bị giết bằng hóa
chất hoặc bằng nhiệt. Thí dụ: các Vaccin chống cúm, tả, dịch hạch và viêm gan siêu vi A.
Ưu điểm: An toàn hơn vì các vi sinh vật không còn kh ả năng phục hồi dạng độc
Nhược điểm:
- Tính miễn dịch kém hơn, h ầu hết các Vaccin loại này chỉ gây đáp ứng miễn dịch
không hoàn toàn và ngắn hạn, cần phải tiêm nhắc nhiều lần.
- Đắt hơn
+ Vaccin vi khuẩn, virus số ng, giảm độc lực là Vaccin chứa toàn bộ tế bào vi
khuẩn hoặc vi rus đư ợc nuôi cấy dưới những điều kiện đặc biệt nhằm làm giảm hoạt lực,
giảm đặc tính độc hại của chúng.
Ưu điểm: Có kh ả năng tạo đáp ứng miễn dịch cao do chúng nhân lên theo chu k ỳ
th ời gian trong cơ thể. Vaccin đ iển hình lo ại này thư ờng gây đ ược đáp ứng miễn dịch d ài
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 8
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
h ạn và là lo ại Vaccin được ưa chuộng dành cho người lớn khỏe mạnh. Các Vaccin ngừa
b ệnh sốt vàng, sởi, bệnh ban đào và quai bị đều thuộc loại n ày.
Vaccin sống ngừa bệnh lao không phải là dòng vi khu ẩn lao gây bệnh, m à là một dòng
lân cận đ ược gọi là BCG.
Nhược điểm: Các Vaccin lo ại này có thể gây nguy hiểm vì chúng có thể không ổn
đ ịnh và có thể trở lại dạng độc gây bệnh. Ví dụ , Vaccin bại liệt có thể gây chứng bại liệt
cho trẻ được tiêm chủng với tỉ lệ 3/106 (tại Mỹ, theo Girard,1985). Tiêm chủng Vaccin
đ ậu mùa có thể gây viêm não tỉ lệ 5/106 (tại Mỹ, theo Girard,1985).
+ Vaccin có nguồn gốc từ độc tố anatoxin: Ngoài vắc xin chứa toàn bộ tế bào vi
sinh vật, một số th ành ph ần tiết ra của chúng cũng có khả năng kích thích miễn dịch đ ã
được biết như các độc tố (toxoid). Vaccin loại này chứa các độc tố đã làm bất hoạt ( gọi
là giải độc tố hay anatoxin). Các độc tố được chế tạo th ành sau khi đ ã được ủ với
formalin cho đến khi mất độc tính. Ví dụ như Vaccin giải độc tố uốn ván hay bạch hầu.
Phối hợp vacxin:
Mục đích chính của việc phối hợp vacxin là làm giảm bớt số mũi tiêm chủng hoặc làm
giảm bớt số lần tổ chức tiêm chủng.
Có hai loại phối hợp vacxin:
- Tiêm chủng vacxin phối h ợp (trộn các vacxin với nhau, tiêm chủng cùng một lần, cùng
một đường).
- Tiêm chủng nhiều vacxin riêng biệt trong cùng một thời gian, có thể ở các vị trí khác
nhau hoặc theo những đường khác nhau.
Phối hợp vacxin phải đảm bảo giữ được hiệu lực tạo miễn d ịch và không gây ra tác h ại
gì. Hiệu lực tạo miễn dịch đối với mỗi thành ph ần vacxin ít nhất phải bằng khi chúng
được tiêm chủng riêng rẽ. Một số trường hợp khi phối hợp vacxin sẽ tạo ra đ ược đáp ứng
m iễn dịch mạnh hơn. Ngược lại có những trường hợp phố i hợp không hợp lý làm giảm
h iệu lực tạo miễn dịch. Sự phối hợp vacxin hợp lý sẽ không làm tăng tỷ lệ phản ứng phụ.
Ngh ĩa là độ an to àn vẫn đư ợc đảm bảo như khi chúng được tiêm chủng riêng rẽ ở những
th ời gian khác nhau.
- Vắc xin thế hệ thứ 2:
Vaccin th ế hệ thứ 2 và th ế hệ thứ ba đều là văc-xin tái tổ hợp sẽ thay thế ho àn toàn
Vaccin cổ điển còn được gọi là subunit Vaccin. Đó là loại Vaccin ch ỉ sử dụng những
antigen của vi sinh vật (subunit) thích hợp nhất để kích thích tạo đáp ứng miễn dịch mạnh
nhất. Với công nghệ gen hiện đại, các antigen n ày được tổng hợp bằng cách cắt đoạn gen
tổng hợp nên protein đặc trưng cho vi sinh vật gây bệnh, ghép gen n ày vào bộ gen của vi
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 9
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
khuẩn, của nấm men khác hay tế bào nuôi cấy để tạo ra protein đặc hiệu cho mầm bệnh,
dùng protein này đề tiêm chủng tạo miễn dịch đặc hiệu. Ưu điểm của Vaccin loại này là:
Kháng nguyên sẽ dùng để kích thích miễn dịch đư ợc phan lập từ phần lành tính,
không gây bệnh của vi sinh vật gây bệnh, và được tổng hợp bằng các tế bào vi sinh vật
h ay động vật đã được lắp ráp gen, đảm bảo được tính an to àn trong sản xuất
Dạng văc-xin này an toàn vì ít chất lạ hơn và không chưa toàn bộ gen của vi sinh
vật nguyên thủy và khhong tái sản xuất trong cơ thể nhận, ít tác dụng phụ, khả năng
m iễn dịch cao.
Giảm giá thành sản xuất, vì thay thế được các công đoạn đắt tiền bao gồm môi
trư ờng nuôi cấy mô động vật hoặc phôi bằng các môi trường nuôi cấy vi sinh vật thông
thường, tương đối đơn giản. Ngoài ra không phải trang bị tốn kém cho vấn đề đảm bảo
tính an toàn cao (ví dụ Vaccin thông dụng chống bệnh lở mồm long móng thường có giá
thành cao do sản xuất đòi hỏi nhà xưởng phải an to àn). Giá thành bảo quản và vận
chuyển thấp nhờ giảm được các yêu cầu về làm lạnh và đông khô.
Tránh được việc phải thử nghiệm tính an toàn trên qui mô lớn, vì Vaccin không
chứa tác nhân gây bệnh
Một điển hình của Vaccin d ạng này là Vaccin phòng viêm gan virus B th ế hệ II. Đó là
Vaccin tạo bằng cách lây nhiễm vius viêm gan B vào tế bào chủ cho virus sản xuất kháng
n guyên. Sau đó tách chiết và gây bất hoạt virus để tạo Vaccin. Hạn chế là k ỹ thuật chiết
tách kháng nguyên phức tạp và tốn kém.
( ADN tái tổ hợp là ADN lai tìm đ ược in-vitro (trong ống nghiệm) bằng cách tổ hợp hai
n guồn ADN thuộc hai loài khác nhau.)
- Vắc xin thế hệ thứ 3:
Là văc-xin tái tổ hợp trong đó các antigen đặc hiệu được tổng hợp từ ADN của vi sinh vật
được phối hợp với các tá d ược làm gia tăng tính miễn dịch.
MiễnLà văc-xin tái tổ hợp trong đó các antigen đặc hiệu được tổng hợp từ ADN của vi
sinh vật được phối hợp với các tá dược làm gia tăng tính miễn dịch.
Miễn dich gia tăng: là cách đ ể làm tăng m ức kháng thể vì làm kích thích tế bào nhớ (
stimulating the memory celles). Một số hợp chất có khả năng làm gia tăng hiệu quả của
Vaccin vius ho ặc Vaccin toxoid do làm gia tăng sự kìm chế kháng nguyên trong hệ thống
b ạch huyết. Các chất n ày được gọi là các chất hỗ trợ (Adjuvant).
Các ch ất hỗ trợ: Đối với Vaccin toxoid dùng adjuvant gồm có aluminum sunfate và
aluminum hydroxid, còn đối với Vaccin vius dùng dầu vô cơ và d ầu phộng.
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 10
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
Cơ chế tác dụng: một phần các chất adjuvant sẽ liên kết với kháng nguyên và sẽ làm
kháng nguyên dễ bị đánh bắt bởi macrophage, đồng thời có thể làm cho các lymphocytes
nhận diện các kháng nguyên đã liên kết một cách hiệu quả hơn các kháng nguyên ở dạng
hoà tan.
Có 3 vấn đề kỹ thuật quan trọng cần được giải quyết:
- Cần phải nhận biết đư ợc antigen đặc hiệu cao có tác dụng kích thích sự miễn dịch.
- Việc nuôi tế bào sống phải tái tạo lại được cấu trúc các antigen cần sản xuất.
- Kích thư ớc của antigen sau đó phải được tăng lên để thúc đẩy sự thực bào và đáp ứng
m iễn dịch.
Phương pháp này dùng đ ể tổng hợp Vaccin ngừa vius viêm gan là một subunit chế
từ kháng nguyên bề mặt (HbsAg), tổng hợp trong tế bào nấm men hay động vật nuôi cấy
đ ã lắp ráp gen (Tiollais,1984, Giard, 1985); Chế phẩm đã được tinh chế, loại bỏ các
p rotein và các đo ạn ADN của chính tế bào chủ. Vaccin này có ưu điểm là không ch ế tạo
từ máu người đã nhiẽm vius như trước đây nên tránh được tiếp xúc với máu nhiễm HIV.
Vius viêm gan B có vỏ ngo ài lypoprotein. Kháng nguyên bề mặt là protein chính của vỏ
n goài, được phát hiện trong máu người bị nhiễm: Vào năm 1963, người ta đã phát hiện
trong huyết thanh bệnh nhân ưa chảy máu một kháng thể tác dụng được với kháng
n guyên (virus), đến năm 1968, nó được xác định là kháng nguyên bề mặt của huyết thanh
b ệnh nhânviêm gan B (gọi là HbsAg).
Một Vaccin khác là Vaccin sởi thế h ê mới được điều chế ở trung tâm nghiên cứu
vi sinh học ứng dụng (Porton Down nước Anh) với sự hợp tác của trường Đại học Nữ
Hoàng (Belfast) có chứa hai thành phần kháng nguyên, một ngưng kết tố hồng cầu và
một protein liên kết, cả hai được tổng hợp bằng kỹ thuật tái tổ hợp ADN. Đó còn gọi là
vắc- xin đa trị. Một Vaccin khác là văc-xin d ịch tả được sản xuất từ những genes tạo
toxin của vi khuẩn d ịch tả đã được triển khai sản xuất từ năm 1993.
- Dạng kháng – kháng thể Vaccin (Anti-idiotypic vaccines):
Một hư ớng mới trong điều chế là dùng các kháng –kháng thể làm Vaccin. Kháng –
kháng thể đóng vai trò nhái lại cấu trúc của kháng thể đã được antigen từ vi sinh vật tạo
thành nhưng chúng an toàn hơn. Nguyên tắc sản xuất Vaccin n ày như sau:
Đầu tiên sản xuất kháng thể chống lại kháng nguyên Ab1. Kháng thể loại n ày gọi
là diotypic.
Sau đó diotipic được tiêm vào thú để tạo kháng kháng thể Ab2 ( gọi là anti
d iotypic Ab2). Trong cấu trúc của kháng- kháng thể có phần trùng với kháng nguyên.
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 11
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
Ab2 bây giờ có vai trò như một antigen xác định nhưng đơn giản hơn so với antigen
n guyên thủy ban đầu và được dùng làm vacxin.
Cơ thể nhận được Vaccin chứa Ab2 sẽ đáp ứng tạo kháng thể Ab3.
Nếu sau đó hệ miễn dịch tiếp xúc với antigen nguyên thu ỷ, Ab3 sẽ phản ứng với
antigen, phá hu ỷ hoặc làm m ất hoạt tính của chúng.
Ưu điểm:
- Không phải tiêm vi sinh vật sống hoặc chết vào cơ thể.
- Vaccin n ày chuyên biệt cao vì chống lại trực tiếp phàn antigen đặc trưng một cách
chuyên biệt nhất.
- Có một vài kháng nguyên không thể kích thích hệ thống miễn dịch của trẻ sơ sinh nưng
văc-xin loại này chứa protein có thể cho một đáp ứng miễn dịch ở trẻ em một cách nhanh
chóng
- Văc-xin này có th ể nhận biết vị trí nhận trên tế b ào. Vì vậy có thể dùng để khoá sự tấn
công của virus trên tế bào. Đay cũng là một hướng để sản xuất Vaccin kháng HIV.
Một vấn đề quan trọng trong sản xuất kháng – kháng thể văc-xin là nguồn idiotipic
antibody. Trong đó ngu ồn kháng thể đơn dòng từ tế b ào người sẽ tốt hơn từ tế b ào chuột.
1 .1.3. Huyết thanh miễn dịch.
Nguyên lý sử dụng huyết thanh:
Sử dụng huyết thanh là đưa vào cơ thể kháng thể có nguồn gốc từ người hoặc
động vật, giúp cho cơ th ể có ngay kháng thể đặc hiệu chống lại tác nhân gây bệnh.
Nói một cách khác: sử dụng huyết thanh là tạo miễn dịch thụ động nhân tạo.
Nguồn kháng thể:
* Bào ch ế từ huyết thanh động vật:
Trước hết phải gây miễn dịch cho động vật. Đầu tiên động vật thường được tiêm
vacxin, sau đó chúng có thể được tiêm chính vi sinh vật gây bệnh để kích thích sản xuất
kháng thể mạnh mẽ h ơn. Khi hiệu giá kháng thể trong huyết thanh đạt mức cao nhất, thì
lấy máu để lấy huyết thanh đem bào chế. Động vật thường đ ược dùng trong sản xuất
huyết thanh là ngựa. Ngày nay, việc sử dụng huyết thanh động vật giảm đi nhiều vì tỷ lệ
gây ra phản ứng cao h ơn h ẳn so với kháng thể được sản xuất từ huyết thanh người.
* Bào ch ế từ huyết thanh người:
Globulin miễn dịch bình thường: Globulin miễn dịch b ình thường được bào chế từ
huyết thanh ngư ời khoẻ mạnh hoặc từ máu rau thai. Trư ớc đây globulin miễn dịch loại
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 12
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
này còn được gọi là gamaglobulin. Ngày nay ở một số nước còn có tên là globulin huyết
thanh miễn dịch (Immune Serum Globulin).
Lo ại globulin miễn dịch này mỗi lần (mẻ) được b ào ch ế từ hàng nghìn m ẫu huyết
thanh, do đó không có sự khác nhau đáng kể về hiệu giá kháng thể giữa các lần sản xuất.
Kháng thể trong globulin miễn dịch bình thường chủ yếu thuộc lớp IgG.
Globulin miễn dịch đặc hiệu: Globulin miễn dịch đặc hiệu được b ào chế từ máu
của những người mắc bệnh nhiễm trùng nào đó đã khỏi bệnh và hồi phục sức khoẻ, hoặc
từ máu của những người khoẻ mạnh mới được tiêm chủng tăng cường. Trong globulin
m iễn dịch đặc hiệu, nồng độ kháng thể chống lại vi sinh vật, là căn nguyên của bệnh
nhiễm trùng mà người cho đã mắc hoặc đ ã được tiêm chủng, thường cao gấp hàng chục
lần trong globulin miễn dịch bình thường.
Nguyên tắc sử dụng:
Các nguyên tắc cơ b ản phải thực hiện khi sử dụng huyết thanh là:
• Đúng đ ối tượng
• Đúng liều lượng
• Đúng đường
• Đề phòng ph ản ứng
• Phối hợp sử dụng vacxin
Đối tượng:
Huyết thanh được sử dụng nhiều nhất để chữa và dự phòng các b ệnh nhiễm trùng.
Ngoài ra nó còn được sử dụng cho một số mục đích khác như điều trị cho những bệnh
nhân b ị thiếu hụt miễn dịch, dị ứng và dự phòng bệnh tan máu sơ sinh.
Trong chữa và d ự phòng bệnh nhiễm trùng, huyết thanh chỉ có hiệu lực với những
b ệnh mà cơ chế bảo vệ chủ yếu nhờ miễn dịch dịch thể. Kinh điển nhất là huyết thanh
chống uốn ván (SAT) và huyết thanh chống bạch hầu (SAD). Huyết thanh chống ho gà,
chống sởi được tiêm cho trẻ chưa được tiêm chủng khi có tiếp xúc với bệnh nhân. Huyết
thanh chống dại được tiêm cho nh ững ngư ời bị chó dại hoặc chó nghi dại cắn với vết
thương nặng hoặc gần đầu. Ngoài ra còn có các huyết thanh chống virus viêm gan, virus
quai bị, rubeon. Globulin miễn dịch còn được tiêm cho nh ững bệnh nhân viêm đường hô
h ấp tái phát nhiều lần.
Huyết thanh người bình thường đ ược tiêm cho trẻ bị thiếu hụt miễn dịch bẩm sinh.
Một số công trình nghiên cứu cho thấy rằng globulin miễn dịch có tác dụng điều trị dị
ứng.
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 13
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
Việc sử dụng globulin miễn dịch kháng D (Anti-D immune globulin) cho người
m ẹ có nhóm máu Rh(-) m ới sinh con Rh(+) có tác dụng ngăn cản sự hình thành kháng th ể
kháng Rh và do đó tránh được nguy cơ tan máu sơ sinh cho đ ứa trẻ sinh lần sau. Cơ chế
của hiện tượng n ày là globulin miễn dịch kháng D sẽ phá huỷ các hồng cầu Rh(+) của
đứa trẻ xâm nhập vào dòng tuần ho àn của người mẹ khi sinh. Do cơ ch ế n ày, việc tiêm
globulin kháng D ch ỉ có hiệu quả trong khoảng thời gian 72 giờ đầu sau khi sinh.
Liều lượng:
Liều lượng huyết thanh sử dụng tuỳ thuộc vào tuổi và cân nặng của bệnh nhân,
trung bình từ 0,1 đến 1 ml cho 1kg cân nặng, tuỳ theo loại huyết thanh và mục đích sử
dụng. Huyết thanh chống uốn ván được tính theo đơn vị, trung b ình là 250 đơn vị cho
một trư ờng hợp. Nếu vết thương quá b ẩn hoặc tiêm ch ậm sau 24 giờ thì liều lượng phải
tăng gấp đôi.
Đường đưa huyết thanh vào cơ th ể:
Huyết thanh thường được đưa vào cơ th ể bằng đường tiêm bắp. Đối với những
lo ại huyết thanh đã được tinh chế đạt tiêu chuẩn cao, có thể tiêm tĩnh mạch nhưng cũng
rất nên hạn chế. Tuyệt đối không tiêm tĩnh mạch những huyết thanh có nguồn gốc từ
động vật (dù đã được tinh chế!) hoặc huyết thanh người chưa đạt độ tinh chế cao.
Đề phòng ph ản ứng:
Cần phải thực hiện tốt các việc sau đây để ngăn ngừa phản ứng do huyết thanh gây ra:
- Hỏi xem bệnh nhân đã được tiêm huyết thanh lần n ào chưa. Rất thận trọng khi phải chỉ
đ ịnh tiêm huyết thanh lần thứ hai vì t ỷ lệ phản ứng cao h ơn nhiều so với lần thứ nhất.
Việc quyết định có tiêm huyết thanh lần thứ hai hay không tuỳ thuộc vào sự cân nhắc
giữa nguy cơ m ắc bệnh, tính nguy hiểm của bệnh và tỷ lệ phản ứng của loại huyết thanh
được sử dụng.
- Làm phản ứng thoát m ẫn (phản ứng Besredka ) trước khi tiêm: Pha loãng huyết thanh
10 lần bằng dung dịch NaCl 0,85%. Tiêm 0,1 ml vào trong da. Sau 30 phút nếu n ơi tiêm
không m ẩn đỏ th ì có thể tiêm huyết thanh. Nếu nơi tiêm m ẩn đỏ, nói chung không nên
tiêm, trừ khi tình trạng nhiễm trùng nhiễm độc của bệnh nhân đòi hỏi bắt buộc phải tiêm.
Trong trường hợp đó cần chia nhỏ tổng liều để tiêm d ần, cách nhau 20 đến 30 phút.
- Trong quá trình tiêm truyền huyết thanh phải theo dõi liên tục để có thể xử trí kịp thời
n ếu có phản ứng xảy ra, đặc biệt là phải đầy đủ các điều kiện để xử trí sốc phản vệ.
Tiêm vacxin phối hợp:
Kháng thể do tiêm huyết thanh sẽ phát huy hiệu lực ngay sau khi tiêm, nhưng chỉ
tồn tại một thời gian ngắn. Hiệu giá kháng thể này giảm nhanh trong mấy ngày đ ầu, sau
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 14
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
đó giảm chậm hơn và sẽ bị loại trừ hết sau khoảng 10 đến 15 ngày. Hai lý do của sự giảm
nhanh chóng này là: kháng th ể được đưa vào cơ thể sẽ phản ứng với các kháng nguyên vi
sinh vật và bị cơ th ể chuyển hoá giống như số phận của các protein ngoại lai khác. Việc
tiêm vacxin phối hợp nhằm kích thích cơ th ể tạo ra miễn dịch chủ động thay thế cho miễn
d ịch thụ động do tiêm huyết thanh hết hiệu lực.
1 .2. Sản xuất các protein, hormone trị liệu
Các protein trị liệu :
+ Các protein từ máu
+ Chất đông máu (coagulation factors)
+ Chất chống đông máu (anticoagulants)
+Tác nhân làm tan máu (thrombolitic agents)
+ Hormone
+ Insulin
+ Glucagon
+ Các cytokine: interleukine & interferon
+ Các vaccine & kháng thể
Các protein từ máu:
+ Chất đông máu: hình thành cục m áu tại vị trí tổn thýõng
+ Chất chống đông máu: điều trị bệnh đau tim, đột quỵ hay chứng nghẽn mạch
+ Tác nhân làm tan máu: điều trị chứng nhồi máu cõ tim, tắc mạch, đột quỵ
Hormone trị liệu :
+ Glucagon (hormon tuyến tụy)
Làm tăng đường huyết bằng phân giải glycogen tạo glucose
+ Insulin (hormon tuyến tụy)
Điều trị bệnh tiểu đường
+ Hormone kích thích tạo nang trứng (hormone tuyến yên)
Điều trị rối loạn chức năng sinh sản
Các cytokine:
+ Là các protein hay glycoprotein điều hòa kích thích tế b ào thuộc hệ miễn dịch
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 15
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
+ Được tổng hợp chủ yếu do bạch cầu
+ Các interleukin: sử dụng trong liệu pháp miễn nhiễm chống tế bào ung thư và
nhiễm virus
+ Các interferon: tăng cường sự đề kháng không đặc hiệu (giúp tế b ào đích chống
virus, ức chế sự tăng sinh của nhiều loại tế b ào)
1 .3. Sản xuất các r-protein dùng cho trị liệu bằng các tế bào động vật chuyển gen.
Những thí nghiệm tạo dòng gen đầu tiên được thực hiện ở vi sinh vật. Nhờ thao
tác d ễ dàng lại có công nghệ lên men phát triển mạnh, các vi sinh vật đ ã cung cấp rất
nhiều sản phẩm ở quy mô công nghiệp do KTDT, từ các protein, ADN, ARN đến các
phân tử nhỏ.
Từ lâu, các nhà khoa học mong muốn sản xuất các protein với số lượng lớn. Công
n ghệ gen cho phép sản xuất nhiều loại protein tái tổ hợp (recombinant protein – r-protein)
khác nhau không những với số lượng lớn mà còn có ch ất lượng protein tốt hơn. Công
n ghệ r-protein thật sự đang phát triển với nhiều th ành tựu rất ngoạn mục.
Nhiều protein trị bệnh được biểu hiện ở các hệ thống vi khuẩn, nấm men. Chúng
cần cho chữa trị một số bệnh, nhưng chiết tách từ cơ thể th ì số lượng ít. Các r-protein đầu
tiên được sản xuất nhờ các vi sinh vật chủ như E. coli hay n ấm men S. cerevisiae. Cụ thể
là sáu trong bảy loại protein trị liệu với tổng doanh số không d ưới 15 tỉ USD, mà bằng
sáng chế (patent) đ ã h ết hạn (thường khoảng 15 − 20 năm), đư ợc n êu trên bảng 1.
Các protein tái tổ hợp đ ược sản xuất gồm các nhóm chủ yếu:
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 16
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
Bảng 1: Sáu loại r-protein trị liệu do E. coli hay S. cerevisiae tạo ra
– Các protein trị liệu như một số n êu trên bảng 1.
– Các enzym: ADNz I, alginat lyaz, phenylalanin amoni lyaz, alpha-1- antitrypsin.
– Các kháng th ể dùng trong chẩn đoán và chữa trị nhiều bệnh.
1 .4. Sản xuất các kháng thể đơn dòng
Kháng thể đơn dòng là kháng thể kháng 1 kháng nguyên nào đó được tạo ra từ 1
dòng tế bào lympho B trong điều kiện in vitro
Mỗi quyết định kháng nguyên sẽ kích thích tạo thành môt kháng thể đặc hiệu. Khi
một kháng nguyên có nhiều quyết định kháng nguyên (đa giá) sẽ cho một phức h ợp
kháng thể. Muốn nhận được một kháng thể trong phức hợp ấy thì phải tiến hành tách tinh
khiết. Tuy nhiên ngày nay ngư ời ta có thể nhận được kháng thể tinh khiết bằng kỹ thuật
kháng thể đ ơn dòng. Kháng thể đơn dòng là kháng thể do một dòng lympho bào sinh ra
đ ể chống lại một kháng nguyên nhất định.
Sản xuất kháng thể đơn dòng: Năm 1975, Kohler và Milstein tiến hành lai tế bào u
tu ỷ (myeloma) với tế b ào T đã hoạt hóa (bằng phương pháp dung hợp). Ưu điểm của tế
b ào u tủy là có khả năng phân chia rất nhanh trong môi trư ờng nhân tạo. Sau đó tách
riêng từng tế bào lai nuôi trong môi trương nhân tạo để chúng phân chia tạo dòng tế bào
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 17
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
sinh kháng thể. Kháng thể này gọi là kháng thể đ ơn dòng, có khả năng chống lại một
quyết định kháng nguyên nhất định.
Kháng thể đ ơn dòng được áp dụng rất rông rãi và thay th ế một số phương pháp
m iễn dịch và huyết thanh học thông thư ờng trong nhiều lãnh vực như:
- Phát hiện một kháng nguyên chưa biết trên bề mặt tế bào.
- Xác đ ịnh một số protein có ý nghĩa trong chẩn đoán ung thư.
- Xác đ ịnh vi sinh vật.
- Ức chế phản ứng thải loại khi ghép cơ quan. Xác định các loại thuốc cấm sử
dụng có trong máu ví dụ doping.v..v..
1 .5. Phục hồi các cơ quan bị thương tổn hay chế tạo các cơ quan nhân tạo.
1 .5.1 . Cấy ghép thành công khí quản nhân tạo làm từ tế bào gốc
Các nhà khoa học đ ã sử dụng chính tế bào của bệnh nhân để tạo ra đường thở nhân
tạo, giúp giảm rủi ro cơ thể không chấp nhận bộ phận cấy ghép.
Theo báo cáo đăng trên tờ Lancet ngày 23 tháng 11 năm 2011 mô tả về ca phẫu
thuật này, anh Reykjavik (36 tuổi, ngư ời Ai-xơ-len) sẽ chết vì khối u to bằng quả bóng
golf nếu không được ghép khí quản mới. Sau 12 giờ phẫu thuật, các bác sỹ đã loại bỏ
hoàn toàn khối u và thay vào đó một khí quản nhân tạo.
Ca cấy ghép được thực hiện hồi tháng 6 vừa qua tại Bệnh viện trường đại học
Karolinska, Stockholm, Thụy Điển và là ca đ ầu tiên trên thế giới về cấy ghép khí quản
nhân tạo làm từ tế bào gốc.
Các bác sỹ đ ã sử dụng kỹ thuật 3 chiều để tạo ra khí quản nhân tạo với khuôn đặc
b iệt được cấy tế bào gốc để nó có chức năng như khí qu ản tự nhiên.
Các nhà khoa học cho biết kỹ thuật này tiến bộ h ơn các phương pháp khác bởi
b ệnh nhân đư ợc sử dụng chính các tế bào gốc mình để tạo đường thở. Vì thế sẽ không có
rủi ro đ ào thải tế bào cấy ghép và bệnh nhân không phải sử dụng thuốc ức chế miễn
nhiễm. Một ưu điểm nữa của kỹ thuật n ày là kích thước và hình dáng của khí quản nhân
tạo hoàn toàn phù h ợp với cơ thể bệnh nhân.
Ông Tomas Gudbjartsson đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Sau 5 tháng phẫu
thuật, hiện bệnh nhân Reykjavik đang hồi phục rất nhanh và đã có thể sinh hoạt bình
thường”.
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 18
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
Đến nay, nhóm cấy ghép cũng hy vọng sẽ sử dụng kỹ thuật n ày để thực hiện phẫu
thuật ca thứ hai vào tháng 11 này cho 1 trẻ 13 tháng tuổi (Hàn Quốc) bị ung thư vòng
họng.
Mặc dù k ỹ thuật n ày đầy hứa hẹn nhưng Giáo sư Harald C. Ott từ Bệnh viện Đa
khoa Massachusetts (Mỹ) và GS Douglas J. Mathisen từ Trường Y khoa Harvard (Mỹ)
cho biết cần có thêm nhiều nghiên cứu để đánh giá đầy đủ tính an to àn và hiệu quả kỹ
thuật này.
1 .5.2 Chế tạo thành công da nhân tạo
Học viện Quân y đ ã nuôi cấy th ành công tế bào sừng và nguyên bào sợi, góp phần
quan trọng cho việc xây dựng công nghệ chế tạo da nhân tạo. Kết quả được báo cáo tại
Hội thảo quốc tế "Bỏng - điều trị và phẫu thuật" do Viện Bỏng quốc gia tổ chức trong hai
n gày 27 và 28/7 tại Hà Nội.
Da nhân tạo là vật liệu cần thiết cho điều trị bỏng sâu, giúp tăng th êm khả năng
cứu sống cho bệnh nhân bỏng sâu có diện tích 50-90% cơ thể.
Tại hội nghị, các báo cáo cho thấy chất lượng điều trị bỏng trong nước đ ã có nhiều
tiến bộ. Nhiều chế phẩm điều trị được sản xuất từ thảo dược trong nước nh ư thuốc mỡ
Madhudxin, chế phẩm SH91, kem thuốc EBS 20% giúp rút ngắn thời gian điều trị bỏng
nông từ 7 đến 15 ngày. Việc sử dụng rộng rãi ghép da đồng loại, da tự thân kết hợp da
ếch đông khô đem lại hiệu quả tích cực chưa từng có so với 3 năm trước. Tỷ lệ bệnh nhi
bỏng sâu đ ược cứu sống đạt 30 - 5 0%; tỷ lệ này đ ạt 77,42% ở bệnh nhân bỏng nhiễm
khuẩn huyết.
1 .5.3 . Chế tạo thành công xương xốp nhân tạo
Các nhà khoa học Nhật Bản đ ã nghiên cứu th ành công một loại xương nhân tạo
b ằng xốp cao su. Loại xương này m ềm và có th ể dùng kéo cắt để định dạng theo ý muốn.
Hình 3 - Có thể ấn xương xốp nhân tạo như thế này.
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 19
- Bài tiểu luận: Nhóm 10 ỨNG DỤNG CNSH TRONG SINH SẢN
Bác sĩ có thể dễ d àng đặt loại xương này vào cơ thể bệnh nhân và trong vài tháng
nó sẽ biến th ành xương th ật.
Hãng sản xuất thiết bị cơ khí chính xác Pentax đã cộng tác cùng Junzo Tanaka,
Giám đốc trung tâm Vật liệu sinh học thuộc Viện nghiên cứu Vật liệu quốc gia Nhật Bản,
và một số nh à khoa học khác phát triển loại xương xốp nhân tạo này.
Xương xốp được tạo th ành từ các tinh thể hydroxyapatite và collagen (loại protein
là thành phần chính của mô sợi liên kết).
Nhóm nghiên cứu cho biết các thử nghiệm trên động vật đã được tiến hành. Một
đoạn xương nhân tạo d ài 2 cm được cấy vào cơ thể chó đã biến thành xương th ật sau 3
tháng.
"Do quá trình trao đổi chất diễn ra liên tục trong xương, tế bào tủy xương sẽ phát
triển, "ăn" dần xương xốp nhân tạo và thế chỗ nó", người phát ngôn của Pentax giải thích.
Trước đây, xương nhân tạo đ ược chế tạo từ ceramic. Nó gắn kết đư ợc với xương th ật
xong không bị thay thế.
1 .5.4 . Phổi nhân tạo
Các nhà khoa học Mỹ đã có thể chế tạo được phổi nhân tạo có thể đảm nhận tốt
các chức năng của một lá phổi bình thường, trực tiếp xử lý không khí, chứ không như các
thiết bị thở nhân tạo khác chỉ hoạt động được với oxi.
Các nhà nghiên cứu đã ch ế tạo đ ược một thiết bị mô phỏng cấu tạo và hoạt động
của lá phổi người. Nó ho àn toàn phù hợp với cơ quan hô hấp, gồm nhiều mạch máu bằng
silicon có các kích thước khác nhau, nối với nhau bằng các nhánh, giống như hệ mạch
m áu trong phổi. Độ dày nhỏ nhất cuả mạch máu không vượt quá 1/4 chiều dày của sợi
tóc ngư ời.
Kích thư ớc của bộ phổi nhân tạo này hoàn toàn trùng khít vớí các bộ phận khác
trong cơ thể. Tuy vậy, nó bảo đảm được sự trao đổỉ khí tốt hơn cơ quan hô hấp tự nhiên
từ 3 đến 5 lần. Vì có cùng kích thước nên phổi nhân tạo có thể ghép vào chỗ cuả lá phổi
m à nó sẽ thay thế trong cơ thể người và làm việc một cách hài hoà với tim n ên không cần
có sự hỗ trợ của bất cứ môtơ phụ nào.
GVDH: Trần Thị Phương Nhung 20
nguon tai.lieu . vn
