Bài giảng Các mũi nhọn Công nghệ sinh học hiện nay và các tiếp cận tại Việt Nam

Các mũi nhọn Công nghệ sinh học hiện nay và các tiếp cận tại Việt Nam Các mũi nhọn Công nghệ sinh học hiện nay và các tiếp cận tại Việt Nam Phạm Hùng Vân1 Thaønh vieân chính cuûa ANSORP Thaønh vieân ban tö vaán quoác teá cuûa ARFID Thaønh vieân chaùnh ban coá vaán khoa hoïc cuûa NAM KHOA Coá vaán vi sinh laâm saøng BV. Nguyeãn Tri Phöông vaø BV. An Bình Giaûng vieân Boâ Moân Vi Sinh – Khoa Y - ÑHYD (1) Gen cloning và các ứng dụng trong cuộc sống Để có gen mong muốn Teá baøo töø cô quan chöùc naêng Boä gen Gen Clone vaøo Vector (plasmid..) Protein Chuyeån theå vaøo teá baøo saûn xuaát (vi khuaàn..) Ly trích gen töø boä gen Kỹ thuật Southern blotting để dò được đoạn gen mong muốn 1 Boä gene ADN Gen nghieân cöùu 3 Caùc phaân ñoaïn ADN kích thöôùc khaùc nhau 2 Caét ñoaïn nhôø RE 5 Bieán tính roài chuyeån sang maøng nylon 6 Ñoaïn doø ñaùnh daáu gaén vôùi chuoãi boå sung 4 Taùch bieät caùc phaân ñoaïn baèng ñieän di 7 Phaùt hieän baèng phoùng xaï töï ghi, enzyme Dùng PCR để nhân bản gen Teá baøo PCR Phải đi từ mRNA nếu là gen có intron Tiếp cận tại Việt Nam • Nhiều phòng thí nghiệm tiếp cận công nghệ này, vì ¤ Không phải là công nghệ khó ¤ Không đòi hỏi thiết bị đắt tiền ¤ Là phương tiện cho nhiều nghiên cứu khác • Tuy nhiên chưa có nơi nào đưa ra được sản phẩm vì: ¤ Thiếu phương hướng áp dụng ¤ Không tìm được đầu ra ¤ Không có công nghệ sau cloning (scale- up, tinh chế) Công nghệ nhân bản động vật Công nghệ nhân bản động vật Tiếp cận tại Việt Nam Rất ít phòng thí nghiệm tiếp cận công nghệ này, dù chỉ là bước đầu ¤ Là công nghệ tương đối khó ¤ Đòi hỏi một số trang bị: kính hiển vi vi thao tác, phòng vô trùng, phương tiện nuôi cấy tế bào với nguồn tiếp liệu đều đặn, phương tiện trử đông ¤ Liên kết với khu chăn nuôi thí nghiệm và phòng thí nghiệm thú y co chuyên gia siêu âm lấy trứng, chuẩn bị súc vật mang thai nhân bản ¤ Không có khoa học gia đầu tàu ¤ Không có chương trình có kinh phí lớn Công nghệ tế bào mầm (Stem cell) Mô hình tạo và nhân bản Embryonic stem cells Công nghệ tế bào mầm (Stem cell) Nguồn để lấy Adult stem cells từ tuỷ xương Công nghệ tế bào mầm (Stem cell) với nhiều triển vọng Stem cell trị tiểu đường Stem cell trị Parkinson Stem cell trị nhồi máu cơ tim Stem cell trong gene therapy Tiếp cận tại Việt Nam Rất ít phòng thí nghiệm tiếp cận công nghệ này, dù chỉ là bước đầu ¤ Là công nghệ khó ¤ Đòi hỏi một số trang bị: kính hiển vi vi thao tác, phòng vô trùng, phương tiện nuôi cấy tế bào với nguồn tiếp liệu đều đặn, phương tiện trử đông ¤ Liên kết với khu IVF với các bác sĩ siêu âm lấy trứng, bác sĩ thao tác IVF..; Liên kết với BV. Huyết học ¤ Không có khoa học gia đầu tàu ¤ Không có chương trình có kinh phí lớn Công nghệ DNA therapy Tiếp cận tại Việt Nam Chưa có phòng thí nghiệm nào tiếp cận ¤ Chưa có mối quan tâm ¤ Chưa có đầu ra vì thiếu các chẩn đoán phát hiện bệnh lý liên quan đến gen ¤ Không có khoa học gia đầu tàu ¤ Không có chương trình có kinh phí lớn theâm dNTP, DNA polymerase, ddATP GGAATGC CCTTACGCATACGTGG moài GGAATGC CCTTACGCATACGTGG CGTAAGGCCdA CGTAAGGCCACGTdA CGTAAGGdC CGTAAGGCdC CGTAAGGCCAdC CGTAAGGCCACdG CGTAAGGCCACGTATdG CGTAAGGCCACGdT CGTAAGGCCACGTAdT CGTAAGGCCACGTATdG CGTAAGGCCACGTAdT CGTAAGGCCACGTdA CGTAAGGCCACGdT CGTAAGGCCACdG CGTAAGGCCAdC CGTAAGGCCdA CGTAAGGCdC CGTAAGGdC ñieän di treân gel Chieàu ñieän di theâm dNTP, DNA polymerase, ddCTP theâm dNTP, DNA polymerase, ddGTP theâm dNTP, DNA polymerase, ddTTPCông nghệ giải trình tự Tiếp cận tại Việt Nam Có nhiều phòng thí nghiệm tại các trường và viện tiếp cận ¤ Ứng dụng trong các nghiên cứu cơ bản ¤ Phục vụ cho các nghiên cứu ứng dụng ¤ Thiếu hay không có các ứng dụng hữu dụng lâm sàng Công nghệ microarray Tiếp cận tại Việt Nam Có một số phòng thí nghiệm tại trường và viện trang bị trọn bộ thiết bị, nhưng vẫn trùm mền ¤ Kinh phí vận hành cực lớn ¤ Không có đầu ra, dù trong nghiên cứu cơ bản ¤ Không tìm được đầu ra trong ứng dụng Vẫn có đầu ra trong nghiên cứu y học, ví dụ nghiên cứu về ung thư; hay trong ứng dụng như ứng dụng phát hiện bệnh lý di truyền, chẩn đoán ung thư. Công nghệ chẩn đoán nhanh bằng sắc ký miễn dịch Vd: Phaùt hieän S. pyogenes trong quyeät hoïng Khaùng theå ñaëc hieäu khaùng nguyeân Carbohydrate C cuûa S. pyogenes Khaùng theå ñaëc hieäu khaùng theå chuoät Khaùng theå ñôn doøng ñöôïc gaén haït vaøng theå keo vaø ñaëc hieäu khaùng nguyeân Carbohydrate C cuûa S. pyogenes Tiếp cận tại Việt Nam • Có một số công ty đưa ra sản xuất, nhưng đa số chỉ là đóng gói, không mang đến công nghệ chìa khoá vì họ chỉ chú trọng về kinh doanh, không chú trọng phát triển khoa học kỹ thuật • Vấn đề chính là một nhà máy làm được công nghệ này chỉ tốn thiết bị 500.000USD, nhưng công nghệ nền là nằm trong tay các nhà khoa học Hàn Quốc, Đài Loan, hay Trung Quốc. • Công nghệ nền là công nghệ gắn hạt vàng thể keo lên kháng thể hay kháng nguyên mà hầu như chưa có nhà khoa học Việt Nam nào của chúng ta quan tâm học. Công nghệ kháng thể đơn dòng Gaây mieãn dòch treân chuoät Laáy laùch chuoät Nghieàn qua luôùi ñeå taùch caùc teá baøo saûn xuaát khaùng theå Hoaø nhaäp TB. sx KT vôùi TB K. tuûy chuoät (duøng PEG) Teá baøo saûn xuaát khaùng theå bò ung thö hoùa C a á y p h a l o a õ n g l i e â n t i e á p ñ e å d o ø n g h o ù a ñ ö ô ï c t ö ø n g c l o n e t e á b a ø o s a û n x u a á t K T Saûn xuaát KTÑD baèng coâng ngheä gen Saûn xuaát KTÑD baèng coâng ngheä gen Ñoaïn gen chóu traùch nhieäm SX khaùng theå Chuyeån gen vaøo TB Caáy theå tích lôùn Tiếp cận tại Việt Nam • Ứng dụng rất nhiều, vì hổ trợ cho nhiều công nghệ khác đặc biệt trong lĩnh vực chẩn đoán • Chưa có phòng thí nghiệm nào tiếp cận và triển khai trọn vẹn công nghệ này vì đòi hỏi: súc vật haploid, điều kiện giữ tế bào, tiếp liệu đều đặn cho dòng hoá và sàng lọc với kinh phí lớn Công nghệ sinh học nano Một số ứng dụng • DNA sensor dùng trong phát hiện nucleic acid đích “lab on Chip”, như chip phát hiện H5N1 (Mỹ) • Bioplex (Biorad) dùng trong phát hiện và định lượng các hormone, các cutokine, interleukine và mở cửa cho người ứng dụng vào các lĩnh vực khác • Biochip để tạo trí thông minh nhân tạo. BIOPLEX - Một tiếp cận rất có triển vọng tại Việt Nam Công nghệ PCR phát hiện bệnh ADN ñích 4 1 Bieán tính (94o C) 1 2 2 Baét caëp (55-65o C) 3 3 Keùo daøi (72o C) n www.nk-biotek.com.vn GMP/GLP Cuối 11/2004, tổ chức chứng nhận RWTUV Asia Pacific là thành viên tập đoàn TUV Nord công nhận đạt tiêu chuẩn hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 9001:2000. Vöøa ñöôïc toå chöùc ñaùnh giaù NQA Thöôïng haûi vaø UKAS cuûa Vöông quoác Anh coâng nhaän đạt tiêu chuẩn WHO GMP-GLP PCR - 6A ƒ AFFORDABLE ƒ APPROPRIATE ƒ AVAILABLE ƒ ACCESSIBLE ƒ ACCEPTABLE ƒ ADVANCE APPROACH Các nơi đã có PTN PCR và dùng kit của Nam Khoa 1. MEDIC 2. Bệnh viện Nhi Đồng 1 3. Bệnh viện 175 4. Bệnh viện Hoàn Mỹ 5. Bệnh viện Long An 6. Bệnh viện Từ Dũ 7. PTN tư nhân của BS. Dũng tại Long Xuyên 8. PTN tư nhân của DS. Hải, Cà Mau 9. PTN tư nhân của CN Tình 10. Bệnh viện Đa Khoa Đà Nẵng 12. Bệnh viện C Đà Nẵng 13. Bệnh Viện Vạn Hạnh 14. Bộ môn Vi Sinh, Khoa Y, Đại Học Y Dược TP. HCM 15. Khoa Vi Sinh, BV. CRẫy 16. Bệnh viện Trung Ương Huế 17. BV Đại Học Y Khoa Huế 18. Viện Vệ Sinh Dịch Tễ HN 19. Viện Lao và bệnh phổi HN 20. Bệnh Viện Nhi Thụy Điển 22. Học viện Quân Y 23. Đơn vị dịch vụ ĐH Y Dược 24. Viện Da Liễu, HN Công nghệ lấy dấu vân tay DNA (DNA finger printing) Tiếp cận tại Việt Nam • Viện Khoa Học Hình Sự của Bộ Công An • Phòng thí nghiệm sinh hoá của Bộ Nội Vụ • Phòng Thí Nghiệm Sinh Học GS. Lê Đình Lương • Viện Công Nghệ Sinh Học Việt Nam “Knowing is not enough, we must apply Willing is not enough, we must do” Goethe