Sự tạo thành tế bào máu là một quá trình tăng sinh biệt hoá của tế bào gốc tạo máu tại tuỷ xƣơng theo cơ chế điều hoà phức tạp nhưng rất chặt chẽ, nhịp nhàng với sự tham gia của các yếu tố như các tế bào gốc tạo máu, vi môi trường tạo máu và các yếu tố kích thích tạo máu (các cytokine). Sự có mặt các cytokine sẽ kích thích tế bào gốc tăng sinh và hướng biệt hoá theo định hướng cụ thể từng dòng. Trong bốn nhóm của cytokine (interferon, interleukin, nhân tố hoại tử ung thư, nhân tố sinh trưởng) thì interleukin đóng vai trò trung gian trong việc liên kết với thụ thể đặc hiệu để điều khiển các hoạt động của tế bào như sự tăng sinh, biệt hóa, phân chia và chết. Mỗi loại interleukin có vai trò khác nhau trong hệ miễn dịch. Trong đó interleukin-3 (IL-3) có phổ tác dụng rộng nhất trong hệ tạo máu (tăng sinh tất cả các loại tế bào gốc). Sự phát triển cytokine trong lĩnh vực chữa bệnh bị hạn chế chủ yếu bởi chi phí đắt đỏ của các loại protein dược phẩm. Do đó, việc nghiên cứu sản xuất các loại cytokine tái tổ hợp sẽ cho phép chúng được ứng dụng rộng rãi hơn.

Ở Việt Nam, các sản phẩm protein tái tổ hợp làm dược phẩm chưa được phát triển mạnh. Hiện trong nước cũng chưa có nghiên cứu nào tạo ra IL-3 và IL-11 tái tổ hợp theo hướng chữa các bệnh của hệ tạo máu. Các sản phẩm protein tái tổ hợp tạo ra cần được đánh giá về chất lượng, hoạt tính sinh học và tính an toàn. Do vậy, nhóm nghiên cứu do GS. TS. Trương Nam Hải làm chủ nhiệm, đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sản xuất Interleukin-3 và Interleukin-11 tái tổ hợp chất lượng cao dùng trong y học (điều trị)” trong thời gian từ năm 2015 đến năm 2016.

Lần đầu tiên ở trong nước, đề tài đã áp dụng kỹ thuật sinh học phân tử để tạo ra hai chủng E. coli tái tổ hợp biểu hiện protein IL-3 và IL-11 có nguồn gốc từ người, đặc biệt là IL-11 thuộc nhóm protein khó biểu hiện do điểm đẳng điện quá cao (pI = 11,7). Protein IL-11 biểu hiện dung hợp với SUMO ở trạng thái tan, hàm lượnglên tới 1,43 g/L dịch tế bào lên men.

Bằng kỹ thuật vi sinh, hóa sinh và miễn dịch, đề tài đã sản xuất được 242,85 mg IL-11 ngƣời tái tổ hợp có độ tinh khiết ≥ 99%, trọng lượng phân tử xấp xỉ 19 kDa, có trình tự 15 acid amin đầu N giống hệt sản phẩm Neumega điều trị trên người do FDA phê duyệt, đáp ứng chất lượngcủa một protein tái tổ hợp làm dược phẩm tiêm. Trong khi đó, protein IL-3 người tái tổ hợp tạo ra cũng đáp ứng tiêu chí chất lượng của một dược phẩm như độ sạch >99%, đúng tính kháng nguyên và kích thước phân tử, đúng trình tự acid amin.

Lần đầu tiên ở trong nước, sản phẩm IL-11 do đề tài tạo ra đã được đánh giá trên mô hình động vật và đáp ứng được tiêu chí an toàn dùng cho đường tiêm (có tính an toàn chung, không gây độc tính cấp, chất gây sốt trong ngưỡng cho phép).

Sản phẩm IL-11 có hoạt tính sinh học trên dòng tế bào TF-1 là 4,17.105 IU/mg, tuy chưa bằng Neumega thương mại nhưng cao hơn IL-11 của một số công ty thương mại trên thế giới. Ngoài tác dụng tăng sinh tế bào dòng, protein IL-11 còn có tác dụng kích thích tăng sinh tế bào gốc tạo máu tủy xương người.

Lần đầu tiên ở trong nước, đề tài đã xây dựng được tiêu chuẩn cơ sở cho sản phẩm IL-11 tái tổ hợp, đã được kiểm định bởi Viện Kiểm định Quốc gia Vắc xin và Sinh phẩm Y tế và Công ty Biovision (Mỹ).

Đề tài đã góp phần nâng cao năng lực chuyên môn, đặc biệt làm chủ quy trình sản xuất IL-11 người tái tổ hợp cho đội ngũ cán bộ nghiên cứu, tạo điều kiện ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sản xuất, nhất là lĩnh vực sản xuất protein dược phẩm bằng đường tái tổ hợp.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 13621/2017) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.

N.P.D (NASATI)