ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYEN QUANG HUY TREN DONG TE BAO CHO HUONG DEN UNG DUNG DIEU TRI BENH UNG THU VU LUAN AN TIEN SI SINH HOC TP. Hồ Chí Minh — Năm 2024 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYEN QUANG HUY Ngành: Sinh lý hoc người và động vật Mã số ngành: 62420104 Phản biện 1: PGS.
Hoang Anh Vũ Phản biện 2: PGS. Nguyễn Thị Thu Hoài Phản biện 3: TS. Lê Tuấn Anh Phản biện độc lập 1: PGS. Chir Văn Mén Phản biện độc lập 2: TS.
Vũ Thanh Thảo NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Trịnh Thanh Hùng TP. Hồ Chí Minh — Năm 2024 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án Tiến sĩ Sinh học, chuyên ngành Sinh lý học người và động vật, với tên dé tài “Nghiên cứu biểu hiện kháng thé đơn dòng kháng thụ thé HER-2 (Trastuzumab) trên dòng tế bào CHO hướng đến ứng dụng điều trị bệnh ung thư vú” là công trình nghiên cứu khoa học độc lập do cá nhân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Đỗ Minh Sĩ và TS.
Trịnh Thanh Hùng. Những kết quả nghiên cứu của luận án hoàn toàn trung thực, chính xác và không trùng lắp với các công trình đã công bố trong và ngoài nước. Luận án do chính bản thân tôi biên soạn dựa vào các tài liệu tham khảo có nguồn gốc rõ ràng và không sao chép từ bất kỳ công trình khoa học, bài viết của cá nhân hay tô chức nào khác. Tôi chịu trách nhiệm về lời cam đoan này.
Nghiên cứu sinh Nguyễn Quang Huy MỤC LỤC MỤC LLỤC.111 kg i LOT CAM ON 0c cceccsssessssssessesssessecssessesssessecsusssscsecsusssecsusssessessuessesssessessessseesesseseseess iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VA CHU CAI VIET TẮTT.---- 2-5: V DANH MỤC HÌNH ẢNH.0 viii DANH MỤC BANG BIEU 0.ccccceccsscsscsscssessessessesscsscsvcsssssssscsucsucssesueasesseaseaseseeaes xi DAT VAN )2777. TONG QUAN TAI LIEU 1. Thụ thé yếu tố tăng trưởng biểu mô 2 (HER-2) ooceeccesccsseesssessessteessesstessteesees 4 1. Con đường truyền tín hiệu.-- + 2 2 2+S£+E£+EE2EE2E2EE2E2EE2ErErrerreee 5 1.
Khang thé đơn dòng tái tổ hợp kháng thụ thé HER-2 (Trastuzumab). Chức năng sinh hỌC. Ứng dụng điều trị lâm sang. Phát triển thuốc tương tự sinh học Trastuzumab.
Quá trình phát triỀn.--- 2 2 2 £+SE+EE+E£EE2E2E12E12E121121121122122. Phát triển quy trình sản xuất. Đánh giá thuộc tính chất lượng. Đánh giá phi lâm sảằng.
Tình hình nghiên cứu sản xuất và thương mại hóa thuốc tương tự sinh học TrastUZUMab. VAT LIỆU- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2. Thời gian và địa điểm thực hiện luận án. Thiết bị và hóa chất sử dụng trong luận án.
Đối tượng nghiên Cứu. Dòng tẾ bàO. Môi trường nuôi cấy tế bào. Nội dung và phương pháp nghiên CỨU.
Phát triển đòng tế bào CHO mang plasmid biêu hiện Trastuzumab có hoạt tính sinh học bằng công nghệ protein tái tổ hợp. Tạo dòng tế bào CHO-DG44 mang plasmid tái tổ hop. Phát triển dòng tế bào đơn. Đánh giá đặc tính dòng tế bào đơn.
Phát triển quy trình nuôi cấy và sản xuất Trastuzumab từ quy mô PTN đến pilot và thử nghiệm phi lâm sang. Tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy quy mô PTN thể tích 50 mL. Thử nghiệm sản xuất Trastuzumab quy mô pilot thé tích 50 L. Thử nghiệm tinh sạch, thu nhận và đánh giá thuộc tính chất lượng sản phẩm sau cùủng.
KET QUÁ - BAN LUẬN 3. Phát triển dong tế bào CHO mang plasmid biéu hiện Trastuzumab có hoạt tinh sinh học bằng công nghệ protein tái tỔ hợpp. Phát triển quy trình nuôi cấy và sản xuất Trastuzumab từ quy mô PTN đến pilot và thử nghiệm phi lâm sảng.-- 5 6 11193991 2119 11111 1g ng riệt 67 CHUONG 4. KET LUẬN - KIEN NGHỊ AL.-¿- 2-2 <SESE2EEEEx9E19E1511271111111111111 1111111111111 cre.
100 ii DANH MỤC CÔNG TRÌNH, BÀI BÁO TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 11 LỜI CẢM ƠN Lời đâu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đên hai thây hướng dẫn: 7S. Đồ Minh Sĩ và TS. Trịnh Thanh Hùng đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức, phương pháp và kinh nghiệm nghiên cứu trong suốt thời gian tôi thực hiện luận án. Tiếp theo, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến lãnh đạo Công ty cô phần Công nghệ sinh học Dược Nanogen đã hỗ trợ kinh phí và tập thể cán bộ, nhân viên phòng Nghiên cứu và Phát triển, phòng Lên men, phòng Tinh chế đã tận tình giúp đỡ, động viên trong suốt quá trình tôi thực hiện đề tài nghiên cứu tại công ty.
Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ, góp ý và ủng hộ của: Ban Giám Hiệu Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. Ban Chủ nhiệm Khoa Sinh học và Công nghệ sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. Tran Lê Bảo Ha, Trưởng Bộ môn Sinh lý học người và động vật - Khoa Sinh học và Công nghệ sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. Đặng Thị Phương Thảo, Trưởng Bộ môn Công nghệ sinh học phân tử và môi trường - Khoa Sinh học và Công nghệ sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.
Các Thầy Cô Khoa Sinh học và Công nghệ sinh học, Phòng Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phó Hồ Chí Minh. Cuối cùng, xin trân trọng biết ơn Ba Mẹ và Vợ đã luôn là chỗ dựa tinh thần vững chắc, động viên và ủng hộ trong suốt quá trình học tập và hoàn thành Luận án. IV DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VA CHỮ CAI VIET TAT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ADCC antibody-dependent cell- | gây độc tế bào phụ thuộc kháng thê mediated cytotoxicity bioreactor - hệ thống nuôi cấy tế bao động vật tự động CDR complementarity-determining | vùng xác định tính bô khuyết region cIEF capillary isoelectric focusing | điện di mao quản hội tụ đăng điện CHO Chinese Hamster Ovary dòng tế bao buồng trứng chuột đồng Trung Quốc CHO-DG44 | Chinese Hamster Ovary- | dòng tế bào buông trứng chuột DG44 đồng Trung Quốc bị đột biến mat gen mã hóa DHFR CLD cell line development phát triển dòng tế bào DNA deoxyribonucleic acid DNA DOE design of experiment thiét ké thi nghiém ĐVTN - động vật thi nghiệm EMA European Medicines Agency | Cơ quan Quan lý Dược phâm Châu Âu EP European Pharmacopoeia Dược điên Châu Âu erbb2 erythroblastic oncogene B gen mã hóa protein HER-2 FDA Food and Drug Administration |Cuc Quan ly Thuc pham va Dược pham Hoa Kỳ HER the human epidermal growth | thụ thể yếu tô tăng trưởng biêu mô factor receptor ở người Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt HPLC high performance liquid | sắc ký lỏng cao áp chromatography HSR hypersensitivity reaction phan ứng quá man HT hypoxanhthine and thymydine | hypoxanhthine va thymydine ICH International Conference on | Hội đồng quốc tế về hài hòa các Harmonization yêu cầu kỹ thuật đối với dược phẩm dùng cho người mAb monoclonal antibody khang thé don dong MAPK mitogen-activated protein | mitogen-activated protein kinase kinase miRNA micro ribonucleic acid RNA nhỏ không mã hóa mRNA messenger ribonucleic acid RNA thong tin MTX methotrexate methotrexate NCBI The National Center for | Trung tâm Thông tin Công nghệ Biotechnology Information Sinh hoc Quéc gia Hoa Ky PAGE polyacrylamide gel | dién di trén gel polyacrylamide electrophoresis PI3K phosphoinositide 3-kinases phosphoinositide 3-kinases PIP2 phosphatidyl inositol | phosphatidyl inositol biphosphat biphosphat 3,4 3,4 PIP3 phosphatidyl inositol 3,4,5 | phosphatidyl inositol 3,4,5 triphosphat triphosphat PPP pentose phosphate pentose phosphate PTEN phosphatase and ___ tensin | phosphatase and tensin homolog homolog PTN - phòng thi nghiệm VI Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt SFM serum free medium môi trường không chứa huyết thanh SPR surface plasmon resonance cộng hưởng phô plasmon bề mặt RNA ribonucleic acid RNA TCCS - tiêu chuan cơ sở trastuzumab | - thuốc tương tự sinh học biosimilar trastuzumab USPMC United States Pharmacopeia | Bản tóm tắt Thông tin thuốc của Medicines Compendium Dược điển Hoa Kỳ UTV - ung thu va vil DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1. Cấu trúc thụ thể yếu tố tăng trưởng biéu mô 2 (HER-2).
Con đường truyền tín hiệu của phức hợp thụ thé HER. Tính sinh miễn dich không mong muốn của các kháng thé đơn dong. Cau trúc cơ bản của kháng thé. Cơ chế tác động của Trastuzumab lên thụ thể HER-2.
Quá trình phát triển sinh phẩm bào chế gốc và thuốc tương tự sinh học. Cau trúc pUC57-Tras Le và pUC57-Tras Hc. Cấu trúc pNanogen-Hygro và pNanogen-Puro. Cấu trúc buồng đếm tế bào.- ¿- 2 2 £+S2+E+E2E2EE2EEEE2EE2EE2EErrerree 28 Hình 2.
Cau trúc plasmid tái tổ hợp mã hóa chuỗi nhẹ Trastuzumab. Cau trúc plasmid tái tổ hợp mã hóa chuỗi nặng Trastuzumab. Nguyên lý kỹ thuật ELISA gián tiẾp. Cơ chế tác động của MethotreXafe.-- -- 2 2 ++sz+s+Ezxzxzxzrerxee 35 Hình 2.
Nguyên lý hoạt động của kit nhuộm tế bào WST-1. Nguyên lý phương pháp sắc ký ái lực.----- + 2 z+sz+x++£z+xzzszxez 41 Hình 2. Nguyên lý phương pháp sắc ký trao đồi ion. Nguyên lý phương pháp lọc dòng tiếp tuyến.
Đường cong tăng trưởng của dòng tế bào CHO-DG44. Đường cong giết tế bào CHO-DG44 bằng kháng sinh. Kết quả sàng lọc plasmid tái tổ hợp trong tế bào E. coli TOPIOF’ bằng phương pháp PCTR.
- -- -- 5 +11 vn TH TT TH TH HH HH HH ng 52 Hình 3. Kết quả giải trình tự nucleotide gen Tras Le và Tras He. Nong độ Trastuzumab tích lity trong dịch nuôi cấy tế bào sau 72 giờ chuyên ILO|. Phan trăm tế bào phục hồi sau sàng loc kháng sinh.
Năng suất sản xuất Trastuzumab của tế bào sau sàng lọc kháng sinh. Biểu đồ so sánh mức độ biểu hiện Trastuzumab của tế bào trước thích ứng Hình 3. Biéu đồ so sánh mức độ biểu hiện Trastuzumab của tế bao sau thích ứng Hình 3. Kết quả kiểm tra sự tạp nhiễm mycoplasma bằng phương pháp PCR.
Kết quả kiểm tra sự hiện hiện Trastuzumab bằng phương pháp điện di P. Kết quả kiểm tra hoạt tính sinh học Trastuzumab bằng phương pháp thử nghiệm dựa trên tẾ bàO. Duong cong tăng trưởng của dòng HO6LD68 trong thí nghiệm khảo sát môi trường và chất bổ sungg.----¿- 2: +¿©+2+++2E++EEE+EEEEEEEEEEEEEEEEEEEeEEeerkrerkesree 69 Hình 3. Kết quả phân tích DOE trong thí nghiệm khảo sát môi trường và chất bố 5.
Biểu đồ so sánh mức độ biểu hiện Trastuzumab của dòng HO6LD68 trong thí nghiệm khảo sát môi trường và chất bồ sung khác nhau. Duong cong tăng trưởng của dòng H06LD68 trong thí nghiệm khảo sát phan trăm chất bổ SUNG. Sự biến động pH trong thí nghiệm khảo sát phan trăm chất bé sung. Biểu đồ so sánh mức độ biểu hiện Trastuzumab của dòng HO6LD68 trong thí nghiệm khảo sát phần trăm chất b6 sung.-- 2 + 2 2+ £+££+££+£++£z+£zzxz+xez 73 Hình 3.
Duong cong tăng trưởng của dòng HO6LD68 trong thí nghiệm khảo sát nhiệt độ và tốc độ lắc. Kết quả phân tích DOE trong thí nghiệm khảo sát nhiệt độ và tốc độ lắc.