Tên đề tài luận án: Nghiên cứu biểu hiện kháng thể đơn dòng kháng thụ thể HER-2 (Trastuzumab) trên dòng tế bào CHO hướng đến ứng dụng điều trị bệnh ung thư vú
Ngành: Sinh lý học người và động vật
Mã số ngành: 62420104
Họ tên nghiên cứu sinh: Nguyễn Quang Huy
Khóa đào tạo: 2016 - 2020
Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. Đỗ Minh Sĩ, 2. TS. BS Trịnh Thanh Hùng
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên- ĐHQG.HCM
1. Tóm tắt nội dung luận án:
Ung thư vú là bệnh ung thư phổ biến nhất ở phụ nữ Việt Nam với số ca mắc mới và tử vong ngày càng tăng. Tỷ lệ bệnh nhân dương tính HER2 (HER2 - enriched) chiếm khoảng 20 – 30% tổng số ca ung thư vú, loại này thường có tiên lượng bệnh xấu nhất trong bốn loại vì khối u phát triển và di căn nhanh, cũng như dễ tái phát. Herceptin (Trastuzumab) là kháng thể đơn dòng nhân hoá tái tổ hợp được ứng dụng trong liệu pháp nhắm trúng đích điều trị bệnh nhân giai đoạn II hoặc III, liệu pháp này đã giúp tăng thời gian sống thêm không bệnh bằng cách ngăn chặn hoạt động quá mức của thụ thể HER-2. Mặc dù tính ứng dụng của chúng trong thực tiễn lâm sàng rất cao khi góp phần cải thiện tiên lượng cho bệnh nhân UTV dương tính HER-2, tuy nhiên hiện tại vẫn chưa có một quy trình tổng thể về nghiên cứu sản xuất các sản phẩm thuốc sinh học tương tự Trastuzumab được công bố trong nước. Do đó, luận án đã được thực hiện với mục đích cung cấp cái nhìn tổng quan về vai trò và tính hiệu quả ứng dụng của Trastuzumab, cũng như cung cấp các thông tin khoa học về quy trình phát triển dòng tế bào, quy trình sản xuất thu nhận và đánh giá chất lượng sản phẩm. Các kết quả nghiên cứu của luận án góp phần xây dựng quy trình tổng thể về nghiên cứu phát triển thuốc sinh học tại Việt Nam.
Luận án đã sản xuất thành công Trastuzumab trên tế bào CHO bằng hệ thống nuôi cấy tế bào động vật (bioreactor) quy mô 50 lít có tính sinh học tương tự Herceptin, các kết quả cụ thể như sau:
- Phát triển thành công dòng tế bào CHO tái tổ hợp (H06LD68) biểu hiện thành công Trastuzumab. Qua thử nghiệm hoạt tính dựa trên tế bào cho thấy kháng thể tạo ra có khả năng ngăn chặn sự tăng sinh của dòng tế bào UTV BT-474.
- Khảo sát thành công quy trình nuôi cấy quy mô PTN (50 ml) phù hợp với điều kiện thực tế tại labo khi giúp tế bào tăng trưởng và biểu hiện Trastuzumab gấp 6,7 lần so với trước khi tối ưu, cụ thể, nồng độ Trastuzumab đã tăng từ 0,561 lên 3,755 mg/mL.
- Thử nghiệm thành công quy trình sản xuất và tinh sạch Trastuzumab quy mô pilot (50 L). Sau nuôi cấy và tinh sạch, nồng độ kháng thể, độ tinh sạch và hiệu suất thu hồi đều đạt (so với mục tiêu đề ra) với các giá trị lần lượt là 4,215 (2 g/L); 99,46 (>98%) và 70,56 (>65%).
- Sản phẩm tạo ra đạt chất lượng tương tự thuốc gốc về:
• Độ tinh sạch: thành phần các tạp chất có khối lượng phân tử khác Trastuzumab, dư lượng DNA tế bào chủ, dư lượng protein tế bào chủ, dư lượng protein A, nội độc tố vi khuẩn gram âm đều thấp hơn ngưỡng quy định, đồng thời không ghi nhận sự xuất hiện các khuẩn lạc đặc trưng của vi khuẩn hoặc nấm sau 14 ngày bổ sung mẫu thử nghiệm.
• Cấu trúc và chức năng sinh học: mẫu có khả năng liên kết chuyên biệt thụ thể HER-2 trên dòng tế bào UTV BT-474 và thụ thể FcγR trên tế bào miễn dịch, đồng thời kích hoạt con đường ADCC ngăn chặn sự tăng sinh cũng như giết chết dòng tế bào UTV có biểu hiện vượt mức HER-2.
• Phi lâm sàng: không ghi nhận bất kỳ trường hợp nào chết hoặc phản ứng quá mẫn với các liều thử nghiệm của mẫu và Herceptin.
2. Những kết quả mới của luận án:
- Đây là công trình nghiên cứu về sản xuất Trastuzumab có hoạt tính sinh học tương tự với Herceptin tại Việt Nam ở quy mô 50 lít.
- Thiết lập được quy trình sản xuất thành công kháng thể đơn dòng nhân hoá tái tổ hợp với các điều kiện về nuôi cấy, thu nhận và tinh sạch Trastuzumab phù hợp với điều kiện tại labo ở quy mô nhỏ (50-mL) lẫn quy mô pilot (50-L), góp phần cho việc sản xuất thương mại thuốc tương tự sinh học Herceptin nói riêng và các thuốc sinh học nói chung ở Việt Nam, giúp giảm giá thành so với các thuốc nhập khẩu.
3. Các ứng dụng/ khả năng ứng dụng trong thực tiễn hay những vấn đề còn bỏ ngỏ cần tiếp tục nghiên cứu:
Hiện nay, nhu cầu sử dụng kháng thể đơn dòng tái tổ hợp đang phát triển nhanh chóng trong thị trường dược phẩm khi mỗi năm có khoảng 40 phân tử kháng thể mới được đưa vào thử nghiệm lâm sàng, trong đó hầu hết được sản xuất từ tế bào CHO. Với sự gia nhập thị trường cung ứng của sáu sản phẩm SBP kháng thụ thể HER-2 trong những năm gần đây đã giúp giá thành sản phẩm giảm liên tục, trong đó có thời điểm giá một số sản phẩm thấp hơn 50% so với giá thuốc gốc. Kết quả nghiên cứu là tiền đề khoa học cho việc ứng dụng triển khai sản xuất Trastuzumab quy mô công nghiệp, xa hơn là thương mại hoá Trastuzumab “Made in Vietnam” có tính an toàn và hiệu quả tương đương thuốc gốc. Sự tự chủ trong sản xuất và cung cấp thuốc nội địa với giá thành cạnh tranh sẽ mang lại nhiều cơ hội cho người dân Việt Nam có thể tiếp cận phương pháp điều trị hiệu quả với chi phí hợp lý trong tương lai.
Vấn đề cần được tiếp tục nghiên cứu:
- Tối ưu từng bước trong quy trình tinh sạch quy mô lớn nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi sản phẩm.
- Đánh giá hoạt tính sinh học in vitro của Trastuzumab trên các dòng tế bào ung thư biểu hiện vượt mức HER-2 khác ngoài hai dòng tế bào BT-474, SK-BR3.
- Đánh giá hoạt tính sinh học in vivo trên mô hình chuột mang khối u (xenograft model) biểu hiện vượt mức HER-2 bằng cách tiêm kháng thể theo dõi, đánh giá kích thước khối u trước và sau khi tiêm.