bài giảng công nghệ chương 6 công nghệ sinh học trong y học

MỞ ĐẦUCho đến nay, có lẽ thành tựu công nghệ sinh học được thể hiện rõ nét nhất là ở lĩnh vực y học như liệu pháp protein và liệu pháp gen để chữa trị một số bệnh hiểm nghèo ung thư, nhi

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

TRONG Y HỌC

MỞ ĐẦU

Cho đến nay, có lẽ thành tựu công nghệ sinh học được thể hiện rõ nét nhất là ở lĩnh vực y học như liệu pháp protein và liệu pháp gen để chữa trị một số bệnh hiểm nghèo (ung thư, nhiễm virus và hiện đang thử nghiệm chữa trị bệnh AIDS ) cũng như để chẩn đoán bệnh (viêm gan, sốt xuất huyết, sán lá gan ) và phòng bệnh (vaccine).

Sản xuất hormone

• Hormone sinh trưởng người (human growth hormone-HGH)

Mỗi tử thi cho khoảng 4-6 mg HGH và muốn chữa khỏi cho một người lùn phải cần lượng HGH thu được từ 100-150 tử thi

Bằng công nghệ DNA tái tổ hợp, người ta có thể thu nhận một lượng lớn HGH từ vi khuẩn E coli đã tái tổ hợp (1 lít dịch lên men của E coli thu được một lượng HGH tương đương với lượng thu được từ 60 tử thi)

Sản xuất hormone

• Somatostatin

Mỗi mẻ 7,5 L vi khuẩn E coli nuôi cấy sẽ cho

ra 5 mg somatostatin nguyên chất Khối lượng hormone này trước đây muốn có phải tiến hành

cả năm trên nguyên liệu lấy từ nửa triệu não cừu

Sản xuất enzyme

Trong một tương lai gần enzyme sẽ được sử dụng rất rộng rãi trong y học để làm đầu dò cho các thiết bị phân tích y khoa và để chữa bệnh

Hiện nay, một số enzyme như: lucooxydase, hexokinase, esterase, urease, cholesteroloxydase, alcoholdehydrogenase… đã được sử dụng khá rộng rãi trong y học

Sản xuất insulin

Insulin là protein chứa 51 amino acid được tổng hợp ở tuyến tụy của người

Vào đầu những năm 80 hãng Eli Lilly và Gentech Inc (Mỹ) đã đưa ra quy trình sản xuất insulin người bằng công nghệ DNA tái tổ hợp

Đó là protein đầu tiên tạo được bằng công nghệ gen và nhờ công nghệ này mà hiện nay insulin đã được sản xuất đại trà với giá thành rẻ hơn nhiều so với trước kia

Sản xuất interferon

Interferon là nhóm protein chứa khoảng 146-166 amino acid, chúng xuất hiện trong tế bào động vật có xương sống khi bị nhiễm virus và giúp tế bào kháng lại virus

Cho đến thời gian gần đây, interferon chủ yếu vẫn được sản xuất từ tế bào bạch cầu hay nguyên bào

bạch huyết của người bị nhiễm virus

Tuy nhiên, bắt đầu từ năm 1980 người ta đã phân lập được các gen mã hóa tổng hợp ba loại interferon trên và xây dựng được công nghệ sản xuất interferon

từ tế bào E coli và nấm men

Chẩn đoán sớm giới tính của thai

Năm 1948, Murray Barr đã phát hiện vật thể giới tính này (thể Barr), gọi là vật thể giới tính vì

nó giúp phân biệt nam và nữ Ở động vật có vú cũng tương tự, con cái thì có còn con đực thì không

Đến nay, người ta có thể dùng kỹ thuật chọc

ối để xét nghiệm thể Barr, chẩn đoán sớm giới tính và chẩn đoán dị hình, quái thai, để nếu cần phải sử dụng các liệu pháp can thiệp sớm

Chẩn đoán sớm dị hình, quái thai trước khi sinh

Tiến hành kỹ thuật chọc ối, kết hợp đồng thời phân tích máu bố mẹ bằng enzyme hạn chế, người ta có thể chẩn đoán sớm trước khi sinh (vì sử dụng enzyme hạn chế có khả năng phân biệt được gen đột biến với gen bình thường)

In dấu DNA (DNA fingerprinting)

In dấu DNA được sử dụng trong phân tích phả hệ ở chó, mèo và trong lai tạo giống Ở người, nó được dùng để xác định nguồn gốc và

sự di cư của các quần thể người cổ

Tuy nhiên, kỹ thuật này còn được sử dụng đặc biệt nhiều trong pháp y (forensis science)

Phương pháp in dấu DNA sử dụng trong xác định tội phạm có nhiều ưu thế:

- Vệt máu, lông hay tinh trùng trên áo trước đó nhiều năm

có thể dùng xác định nhân thân.

- Mẫu bẩn vẫn sử dụng được.

- Tính đặc hiệu cao.