Liệu pháp gen

Nguyễn Phú Hùng

Nature and Society Faculty of Thai Nguyen University
1. Mốc lịch sử
Ngày 14-9-1990, viện sức khỏe quốc gia Mỹ (U.S.National Instituse of Helth) thử nghiệm liệu pháp gen đầu tiên cho bé Ashanti Desilva 4 tuổi với căn bệnh di truyền hiểm nghèo có tên là severe combined immune deficiency SCDI (thiếu hụt hệ thống miễn dịch nghiêm trọng).
.
Tách tế bào bạch cầu ra khỏi cơ thể
G ắn gen thi ếu v ào t ế b ào
Đ ưa trở lại máu
T ăng hệ thống
mi ễn dịch
Có tính chất triệt để
Khó thực hiện
Dễ thực hiện
Nguy hiểm:
3. Phân loại liệu pháp gen
Sử dụng các vector virus đã biến đổi để chuyển gen vào tế bào theo 4 bước:
Nhân dòng gen trị liệu
(gen đích)
Theo dõi sự hoạt động của gen đích
Tạo vector tái tổ hợp phù hợp
Đưa vector tái tổ hợp, vào cơ thể
Gắn trực tiếp DNA trần vào tế bào cấy
Hiện có một số dạng vector virus chính: Retrovirus, Adenovirus, Adeno – associate virus, lentivirus và Herpes simplex virus

Kích thước nhỏ
Chuyên trở bề mặt thấp
Vòng đời dài
Các đặc tính của vector:
Các rào cản đố với hiệu quả truyền vector
Vector
DNA
7.1. Vector Adenovirus
- Thuộc họ Adenoviridae
Hiện có khoảng trên 50 type huyết thanh đã được biết
Genome có bản chất là DNA sợi kép, mạch thẳng. Có trình tự lặp lại đảo ngược (invert - ITR). Kích thước 33 – 45 kb
- Cấu trúc đối xứng 20 mặt điển hình
3 loại kháng nguyên chính: penton, hexon, và sợi (fiber)
Các gen trong genome của virus
Các gen sớm(biểu hiện trước khi sao chép): E1a, E1b, E2a, E3 và E4:
- E1a điều hòa phiên mã, E2 và E3 và E4 điều hòa dịch mã

Các gen muộn: L1, L2, L3, L4, L5. chỉ biểu hiện sau khi khởi đầu sao chép DNA
Các gen trung gian: B2b và IV92
Nếu Loại bỏ E1 sẽ làm hỏng khả năng tái bản của virus bởi sản phâm gen E1 cần thiết cho sự điều hòa quá trình phiên mã. (điều khiển các promoter của các gen muôn E2, E3 và E4 (MLP).Các gen E1, E2, và E4 được hoạt hóa bởi các nhân tố phiên mã nội sinh tế bào chủ. Vector thế hệ 3 ngoài vùng E1 và E3 thì vùng mã hóa cho protein E2a cũng bị xóa.
Thiết kế vetor thế hệ đầu tiên
Sử lý DNA virus bằng enzyme giới hạn sau đó tinh sạch thu đoạn DNA lớn
Tái tổ hợp tương đồng
Sàng lọc và phân tích
Xử lý DNA virus bằng enzyme cla I, chuyển đồng thời với DNA plasmid mang gen đích vào tế bào nuôi cấy
36 Kbp DNA Ad Genome
E1A
E3
E1B
E2A
E4
E2B
L1
L2
L4
L3
L5
Gen đích
Chữa bệnh
Vector adenovirus thế hệ đầu
Khiếm khuyết khả năng tái bản
E1A
E3
E1B
E2A
E4
E2B
L1
L2
L4
L3
L5
Vector thế hệ gần đây

Thời gian biểu hiện gen ngắn (vài tuần),
mức độ biểu hiện gen cao
Thuộc họ parvoviridae
có 5 họ phụ
- Kích thước genome nhỏ
- Không có khả năng tự nhân lên
􀂃 Adeno-associated virus 1 Non-human primates
􀂃 Adeno-associated virus 2 Humans
􀂃 Adeno-associated virus 3 Humans
􀂃 Adeno-associated virus 4 Non-human primates
􀂃 Adeno-associated virus 5 Humans
􀂃 Adeno-associated virus 6 Humans
􀂃 Adeno-associated virus 7 Non-human primates
􀂃 Adeno-associated virus 8 Non-human primates
􀂃 Adeno-associated virus 9 Non-human primates
􀂃 Adeno-associated virus 10 Non-human primates
􀂃 Adeno-associated virus 11 Non-human primates
Tập hợp các nhân tố phiên mã
Phiên mã và dịch mã
Protein gắn kết vơi DNA
Được sử dụng trong khoảng 60% dự án liệu pháp gen
Thuộc họ retroviridae
Genome của retrovirus
I. Liệu pháp kìm hãm HIV nội bào
I. Liệu pháp miễn dịch
Vaccine DNA
Vaccine DNA
Thách thức về công nghệ
Efficacy & Safety
Ngày 17 tháng 10 năm 1999, một bệnh nhân 18 tuổi người pháp mắc bênh thiếu hụt em eyme ornithine transcarbamylase (OTC) đã bị chết sau khi được ddieuf trị bằng liệu pháp gen với vector adeno virus. Khi đưa vector này vào cơ thể đã dẫn tới hiên tượng phản ứng viêm bất ngờ và gây tổn thương hàng loạt cơ quan, hôn mê và chết
Hiệp đồng phát triển sản xuất
giảm thời gian và giá cả
Thời gian
Sản xuất các dược liệu thông thương
Time
Sản phẩm liệu pháp gen
Product Development Synergies Reduce Time and Cost
USA
505
Canada
11
Japan
4
China
2
Australia
2
New Zealand
1
Nước khác
Tổng số
636
Gene Therapy Clinical Trials. http://www.wiley.co.uk/genetherapy/clinical/ (2003).
Việt Nam vào năm nào?
Ai làm?