Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu biểu hiện, tinh chế và đánh giá đặc tính sinh học của interleukin 11 người tái tổ hợp

• Tác giả: Nguyễn Thị Quý
• Người hướng dẫn: GS. Trương Nam Hải
• Trường học: Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
• Chuyên ngành: Hóa sinh học
• Đề tài: Nghiên cứu biểu hiện, tinh chế và bước đầu đánh giá đặc tính sinh học của Interleukin-11 người tái tổ hợp
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 0.1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 0.1.1. Interleukin-11 và vai trò đối với hệ tạo máu
• 0.1.1.1. Hệ tạo máu và con đường tạo tiểu cầu ở cơ thể người
• 0.1.1.2. Đặc tính phân tử, cấu trúc và cơ chế hoạt động của Interleukin-11
• 0.1.1.3. Những nghiên cứu về vai trò của IL-11 trên mô hình thực nghiệm
• 0.1.1.4. Tình hình nghiên cứu biểu hiện interleukin-11 tái tổ hợp
• 0.1.2. Hệ biểu hiện protein tái tổ hợp
• 0.1.2.1. Sơ lược về hệ biểu hiện protein tái tổ hợp, ưu và nhược điểm
• 0.1.2.2. Một số chủng biểu hiện thông thường của E. coli
• 0.1.2.3. Vector biểu hiện của chủng E. coli
• 0.1.2.4. Một số giải pháp cải thiện mức độ biểu hiện protein tái tổ hợp
• 0.1.2.5. Tinh sạch protein và những khó khăn thường gặp
• 0.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 0.2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 0.2.2. Hóa chất và vật tư dùng cho nghiên cứu
• 0.2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 0.2.3.1. Các phương pháp sinh học phân tử và vi sinh
• 0.2.3.2. Các phương pháp hóa sinh và miễn dịch
• 0.2.3.3. Phương pháp đánh giá tác dụng tăng sinh dòng tế bào của IL-11
• 0.2.3.4. Phương pháp đánh giá tính an toàn của IL-11 tái tổ hợp
• 0.2.3.5. Phân tích, xử lý số liệu
• 0.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 0.3.1. Biểu hiện Interleukin-11 trong tế bào E. coli
• 0.3.1.1. Biểu hiện Interleukin-11 dạng đơn trong vector pET22b(+)
• 0.3.1.2. Biểu hiện Interleukin-11 dạng dung hợp trong vector pE-SUMO3
• 0.3.1.3. Lựa chọn điều kiện biểu hiện protein SUMO-IL11
• 0.3.2. Tinh chế và tạo sản phẩm Interleukin-11
• 0.3.2.1. Tinh chế protein SUMO-IL11 bằng sắc ký ái lực
• 0.3.2.2. Cắt protein SUMO-IL11 bằng enzyme
• 0.3.2.3. Tạo công thức cho protein IL-11
• 0.3.2.4. Loại chất gây sốt ở sản phẩm IL-11
• 0.3.2.5. Đông khô sản phẩm IL-11
• 0.3.3. Bước đầu đánh giá đặc tính sinh học của protein IL-11 tái tổ hợp
• 0.3.3.1. Đánh giá độ tinh sạch của protein IL-11
• 0.3.3.2. Đọc trình tự axit amin đầu N của protein IL-11
• 0.3.3.3. Đánh giá tác dụng tăng sinh dòng tế bào TF-1
• 0.3.3.4. Đánh giá tính an toàn chung trên chuột
• 0.3.3.5. Đánh giá độc tính cấp trên chuột nhắt trắng
• 0.3.3.6. Đánh giá độc tính bán trường diễn trên chuột cống
• 0.3.3.7. Đánh giá chất gây sốt trên thỏ
• 0.4. BÀN LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 0.4.1. Biểu hiện Interleukin-11 người tái tổ hợp
• 0.4.2. Tinh chế protein IL-11 tái tổ hợp
• 0.4.3. Tạo sản phẩm IL-11 có khả năng sử dụng bằng đường tiêm
• 0.4.4. Bước đầu đánh giá đặc tính sinh học của sản phẩm IL-11
• 0.4.5. Độ tinh sạch và trình tự axit amin đầu N của IL-11
• 0.4.6. Tác dụng tăng sinh dòng tế bào của IL-11
• 0.4.7. Tính an toàn của IL-11 tái tổ hợp trên mô hình động vật
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• NHỮNG CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Nghiên cứu interleukin 11

Interleukin 11 (IL-11) là một cytokine quan trọng trong hệ miễn dịch, đặc biệt trong quá trình tạo máu. Nghiên cứu này tập trung vào việc biểu hiện, tinh chế và đánh giá đặc tính sinh học của IL-11 người tái tổ hợp. IL-11 kích thích sự biệt hóa của tế bào gốc tạo máu và tế bào tiền mẫu tiểu cầu, giúp sản xuất tiểu cầu. Đây là yếu tố quan trọng trong điều trị các bệnh liên quan đến hệ tạo máu, đặc biệt là thiếu hụt tiểu cầu sau hóa trị liệu ung thư.

1.1. Vai trò của interleukin 11 trong hệ tạo máu

Interleukin 11 đóng vai trò trung gian trong việc kích thích sự tăng sinh và biệt hóa của tế bào gốc tạo máu. Nó tham gia vào quá trình tạo tiểu cầu, giúp điều hòa sự phát triển của các tế bào máu. IL-11 cũng được sử dụng trong y học để điều trị các bệnh liên quan đến thiếu hụt tiểu cầu, đặc biệt là ở bệnh nhân ung thư sau hóa trị. Nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của IL-11 trong việc phát triển các liệu pháp điều trị mới.

II. Tinh chế interleukin 11

Quá trình tinh chế interleukin 11 là một bước quan trọng để đảm bảo chất lượng của protein tái tổ hợp. Nghiên cứu sử dụng các phương pháp sắc ký ái lực và enzyme để tách và tinh chế IL-11 từ tế bào E. coli. Kết quả cho thấy protein IL-11 tái tổ hợp đạt độ tinh khiết cao, đáp ứng các tiêu chuẩn dược phẩm. Quá trình này cũng bao gồm việc loại bỏ các chất gây sốt và đông khô sản phẩm để đảm bảo tính ổn định.

2.1. Phương pháp tinh chế protein tái tổ hợp

Nghiên cứu sử dụng hệ thống tinh chế protein tái tổ hợp dựa trên sắc ký ái lực với cột Ni-NTA. Protein SUMO-IL11 được tinh chế và cắt bằng enzyme để thu được IL-11 nguyên chất. Quá trình này đảm bảo protein đạt độ tinh khiết cao, phù hợp cho các ứng dụng y học. Các bước loại bỏ chất gây sốt và đông khô cũng được thực hiện để đảm bảo tính ổn định và an toàn của sản phẩm.

III. Đánh giá đặc tính sinh học của interleukin 11

Nghiên cứu tiến hành đánh giá đặc tính sinh học của IL-11 tái tổ hợp thông qua các thử nghiệm tăng sinh tế bào và đánh giá tính an toàn. Kết quả cho thấy IL-11 có khả năng kích thích sự tăng sinh của dòng tế bào TF-1, chứng minh hoạt tính sinh học của protein. Các thử nghiệm trên chuột cũng cho thấy IL-11 không gây độc tính cấp hoặc bán trường diễn, đảm bảo tính an toàn khi sử dụng.

3.1. Đánh giá hoạt tính sinh học của IL 11

Hoạt tính sinh học của IL-11 được đánh giá thông qua khả năng kích thích tăng sinh tế bào TF-1. Kết quả cho thấy IL-11 có khả năng kích thích sự phát triển của tế bào, chứng minh hoạt tính sinh học của protein. Ngoài ra, các thử nghiệm trên chuột cũng cho thấy IL-11 không gây độc tính, đảm bảo tính an toàn khi sử dụng trong y học.

IV. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu này có giá trị thực tiễn cao trong việc phát triển các liệu pháp điều trị bệnh liên quan đến hệ tạo máu. IL-11 tái tổ hợp có thể được sử dụng để điều trị thiếu hụt tiểu cầu, đặc biệt ở bệnh nhân ung thư sau hóa trị. Việc sản xuất thành công IL-11 tái tổ hợp cũng giúp giảm sự phụ thuộc vào các sản phẩm nhập khẩu, mở ra cơ hội phát triển công nghệ sinh học trong nước.

4.1. Tiềm năng ứng dụng trong y học

IL-11 tái tổ hợp có tiềm năng lớn trong điều trị các bệnh liên quan đến hệ tạo máu, đặc biệt là thiếu hụt tiểu cầu. Nghiên cứu này cung cấp nền tảng cho việc sản xuất IL-11 chất lượng cao, giúp giảm chi phí điều trị và tăng khả năng tiếp cận của bệnh nhân. Đây là bước tiến quan trọng trong việc phát triển các liệu pháp điều trị mới dựa trên cytokine.