Thông tin Đề tài

Tên đề tài Nghiên cứu tạo conotoxin tái tổ hợp và thử nghiệm hoạt tính giảm đau
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Viện Công nghệ Sinh học
Thuộc Danh mục đề tài Hướng Công nghệ sinh học (VAST02)
Họ và tên PGS.TS Nguyễn Bích Nhi
Thời gian thực hiện 01/01/2011 - 01/01/2012
Tổng kinh phí 300 triệu đồng
Xếp loại Khá
Mục tiêu đề tài
  • Tạo dòng 1-2 dạng conotoxin có giá trị ứng dụng trong y dược từ các loài ốc cối thu thập ở vùng biển Việt Nam;
  • Biểu hiện, tinh chế và đánh giá các đặc tính của conotoxin tái tổ hợp;
  • Xác định hoạt tính giảm đau của conotoxin tái tổ hợp trên mô hình động vật thực nghiệm.
Kết quả chính của đề tài

Về khoa học:

(1) Đã tạo dòng, xác định trình tự DNA của 2 loại conotoxin từ nguồn gen của các loài ốc cối thu thập ở vùng biển Nha Trang, Việt Nam: (i) -conotoxins MVIIA (-CTX) kích thước 75 bp, mã hóa cho 25 amino acid từ Conus magus và (ii) µO-Conotoxin MrVIB (µO-CTX) có kích thước 105 bp mã hóa cho 31 amino acid từ Conus marmoreus.
(2) Đã biểu hiện và tinh chế, xác định đặc tính của 2 conotoxin tái tổ hợp dạng dung hợp với thioredoxin Trx-CTX (-CTX với thioredoxin) và Trx-µO-CTX (µO-CTX với thioredoxin). Đã hoàn thiện quy trình biểu hiện và tinh chế protein dung hợp Trx-CTX tái tổ hợp ở E. coli với hiệu suất 60 mg/L và xây dựng các tiêu chuẩn cơ sở cho protein này.
(3) Đã nghiên cứu các hoạt tính sinh học của các conotoxin tái tổ hợp:
- Đã nghiên cứu hoạt tính giảm đau sử dụng mô hình phiến nóng trên chuột thí nghiệm của 2 conotoxin dung hợp tái tổ hợp. Các kết quả nhận được cho thấy: (i) Trx-CTX tái tổ hợp (được tiêm vào xoang bụng và bằng đường tĩnh mạch) có tác dụng làm giảm đau tốt, thời gian tác dụng kéo dài hơn so với Morphine (Các kết quả thử nghiệm tại Viện Công nghệ sinh học và phối hợp với Bộ môn Dược lý, Học viện Quân Y, Bộ Quốc phòng); Các thử nghiệm bước đầu cho thấy Trx-µO-CTX tái tổ hợp có tác dụng giảm đau tương tự như Trx-CTX tái tổ hợp. Các thử nghiệm hoạt tính của Trx-µO-CTX tái tổ hợp đang được tiếp tục thực hiện.
- Đã xác định được LD50 của Trx-CTX tái tổ hợp trên chuột là 775 µg/g. Đây là liều cao gấp 130 -260 lần liều sử dụng để giảm đau (3-6 µg/g). Do đó có thể thấy Trx-CTX tái tổ hợp không độc hại đối với cơ thể chuột.
- Đã nghiên cứu tác dụng bảo vệ tế bào thần kinh của Trx-CTX tái tổ hợp trên mô hình gây thiếu máu não toàn bộ và thiếu máu não cục bộ (giảm số tế bào CA1 của vùng đồi hải mã bị chết, giảm thể tích não bị tổn thương) trên chuột thí nghiệm.

Về ứng dụng:

Protein tái tổ hợp -CTX và µO-CTX có khả năng phát triển thành thuốc giảm đau và bảo vệ thần kinh trên cơ sở những nghiên cứu thử nghiệm tiếp tục.

Những đóng góp mới
  • Trx-CTX tái tổ hợp có tác dụng giảm đau hiệu quả trên mô hình phiến nóng, có tác dụng bảo vệ các tế bào thần kinh, không độc hại đối với cơ thể chuột thí nghiệm.
  • Đã tạo được Trx-µO-CTX tái tổ hợp trên cơ sở cDNA của ốc cối C. mammoreus có tác dụng giảm đau tốt trên mô hình phiến nóng trên chuột thí nghiệm.
  • Đã xây dựng quy trình biểu hiện, tinh chế của Trx-CTX tái tổ hợp với hiệu suất 60 mg conotoxin tái tổ hợp tinh sạch /Lit dịch nuôi cấy.
  • Đã xây dựng tiêu chuẩn cơ sở tiền lâm sàng cho Trx-CTX tái tổ hợp
Sản phẩm đề tài

Các bài báo đã công bố: (liệt kê) 4

1.    Bùi Thị Huyền, Đoàn Việt Bình, Nguyễn Thị Kim Dung, Lê Thị Bích Thảo, Nguyễn Bích Nhi, Phan Văn Chi (2012)  Nghiên cứu tác dụng bảo vệ tế bào thần kinh của - conotoxin MVIIA tái tổ hợp ở dạng protein dung hợp với thioredoxin. Tạp chí sinh học 34(4): 515-520.
2.    Đoàn Việt Bình, Bùi Thị Huyền, Nguyễn Thị Kim Dung, Lê Thị Bích Thảo, Nguyễn Bích Nhi, Phan Văn Chi (2012) Nghiên cứu độc tính cấp và tác dụng giảm đau của  - conotoxin MVIIA ở dạng protein dung hợp với thioredoxin. Tạp chí sinh học 34(2): 241-245.
3.    Lê Thị Bích Thảo, Đoàn Việt Bình, Nguyễn Bích Nhi, Phan Văn Chi (2011) Tách chiết và xác định conotoxin từ một số loài ốc cối thu thập ở vùng biển Nha Trang. Tạp chí sinh học số 33(3): 74-80.
4.    Le Thi Bich Thao, Bui Thi Huyen, Bui Quang Nghi, Doan Viet Binh, Nguyen Bich Nhi, and Phan Van Chi (2011) Study on the conopeptides from Cone snails collected from Nha Trang. Proceedings of the Workshop Coastal Marinr Biodiversity and Bioresources of Vietnam and Adjacent areas to the South China Sea, Nha Trang, Vietnam, November 24-25, 2011, pp.114-118.

Các sản phẩm cụ thể (mô tả sản phẩm, nơi lưu giữ):

-CTX tái tổ hợp đã được tinh sạch, đông khô, đóng lọ cất giữ tại Phòng Hóa sinh Protein, Viện Công nghệ sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Các sản phẩm khác: Triển khai đào tạo 01 NCS (Bùi Thị Huyền, 2011-2015) theo hướng nghiên cứu của đề tài.

Khu vực nghiên cứu

MỘT SỐ HÌNH ẢNH CỦA ĐỀ TÀI

38.nguyenbichnhi

Tinh sạch -CTX. (A) Kết quả điện di protein kiểm tra các phân đoạn tinh chế protein dung hợp Trx-CTX trên gel polyacrylamide 12.6% (M: thang protein chuẩn; ĐC 1: protein tổng số trước khi cảm ứng; ĐC 2: protein tổng số sau khi cảm ứng bằng IPTG; F2 và F3: các phân đoạn sắc ký); (B) Kết quả tinh chế ω-CTX. ĐC 1: peptide ω-CTX thu được sau khi cắt loai Trx và siêu lọc qua cột VIVASPIN500 (5,000 MWCO PES, VIVASCIENCE

38.nguyenbichnhi1
Hình ảnh điện di SDS-PAGE các phân đoạn sắc ký ái lực Ni-NTA và lọc gel Sephacryl S-100 của protein dung hợp tái tổ hợp Trx-O-CTX.
M: Thang protein chuẩn SM0431(Fermentas)
a:  ĐC 1, 2 và 3: Protein tổng số của vi khuẩn biểu hiện ở dạng tan; ĐC 4, 5, 6 và 7: Các phân đoạn F1->F4;
b: ĐC 5, 6 và 7: Protein pha cặn của vi khuẩn biểu hiện ở dạng tan; ĐC 1, 2, 3 và 4: Các phân đoạn từ F1-.F4.

38.nguyenbichnhi2
Hình ảnh sản phẩmTrx-CTX tái tổ hợp sau khi đông khô