Như chúng ta đã biết xung quanh ta dều có những vi sinh vật bé nhỏ sinh sống. Một vài có thể không ảnh hưởng lớn đến sức khoẻ chúng ta, một số khác lại gây những căn bệnh nguy hiểm đến tính mạng và đa số chúng là những virus có mặt trong không khí hoặc từ các vật nuôi, vật trung gian… truyền vào. Lúc nhiễm virus, vi khuẩn tuỳ vào hệ thống miễn dịch của từng người mà có những đáp ứng miễn dịch khác nhau. Vào thế kỉ XVII các virus vẫn chưa được khám phá, còn vi khuẩn tuy đã được tìm ra nhưng vai trò gây bệnh của chúng chưa được biết, khái niệm về vaccine là chưa có nhưng con người đã sử dụng một đặc tính tương tự như vaccine là cho cơ thể tiếp xúc với mầm bệnh nhằm tạo ra sự quen thuộc và tăng sức chịu đựng của cơ thể. Năm 1796, châu Âu đang có dịch đậu mùa, Edward Jenner (một bác sĩ người Anh) đã thực hiện thành công thử nghiệm vaccine ngừa căn bệnh này. Kinh nghiệm dân gian cho thấy những nông dân vắt sữa bò có thể bị lây bệnh đậu bò, nhưng sau khi khỏi bệnh, họ trở nên miễn nhiễm đối với bệnh đậu mùa. Dựa vào đó, Jenner chiết lấy dịch từ các vết đậu bò trên cánh tay của cô bệnh nhân Sarah Nelmes rồi cấy dịch này vào cánh tay của cậu bé 8 tuổi khỏe mạnh cùng làng tên là James Phipps. Sau đó Phipps đã có những triệu chứng của bệnh đậu bò. Bốn mươi tám ngày sau, Phipps khỏi hẳn bệnh đậu bò, Jenner liền tiêm chất có chứa mầm bệnh đậu mùa cho Phipps, nhưng Phipps không hề mắc căn bệnh này. Như vậy rõ ràng là đứa trẻ đó đã được chủng ngừa và đề kháng được bệnh. Tám mươi năm sau, Louis Pasteur nghiên cứu bệnh tả khi dịch tả đang tàn sát đàn gà. Ông cấy các vi khuẩn tả trong phòng thí nghiệm rồi đem tiêm cho gà: những con bị tiêm chết hết. Mùa hè năm 1878, ông chuẩn bị một bình dung dịch nuôi cấy vi khuẩn dạng huyền phù, rồi để đó, đi nghỉ mát. Khi trở về, ông lại trích lấy huyền phù đó đem tiêm cho gà. Lần này thì bầy gà chỉ bị bệnh nhẹ rồi cả đàn cùng khỏe lại. Pasteur hiểu ra rằng khi ông đi vắng, vi khuẩn trong huyền phù đó đã bị biến tính, suy yếu đi. Ông bèn lấy vi khuẩn tả (bình thường) đem tiêm cho những con gà vừa trải qua thí nghiệm trên và những con chưa hề bị tiêm vi khuẩn. Kết quả là những con nào từng được tiêm vi khuẩn (biến tính) thì có khả năng đề kháng lại mầm bệnh, số còn lại chết hết. Qua đó, Pasteur đã xác nhận các giả thuyết của Jenner và mở đường cho khoa miễn dịch học hiện đại.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC & KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG BỘ MÔN NHẬP MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐỀ TÀI: VACCINE GVHD: Phạm Minh Tuấn Nhóm SV thực hiện: Nguyễn Hoàng Thanh Trúc 2008100032 Nguyễn Thị Quỳnh Vân 2008100295 Phạm Thị Trúc Ly 2008100245 Lê Thị Phương Trúc 2008100219 Nguyễn Ngọc Như Ý 2008100251 Thứ hai ngày 06 tháng 11 năm 2012 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU A SƠ LƯỢC VỀ VACCINE I ĐỊNH NGHĨA VACCINE: 1) Vaccine gì? 2) Thành phần chủ yếu vaccine: 3) Phân loại vaccine: a) Dựa vào thành phần kháng nguyên: b) Dựa vào hoạt tính mầm bệnh: .6 4) Tiêu chuẩn vaccine: 5) Quá trình sản xuất vaccine: .7 6) Nguyên tắc sử dụng vaccine : 7) Phạm vi tỷ lệ tiêm chủng: 8) Đối tượng tiêm chủng: 9) Thời gian tiêm chủng: 10 10) Liều lượng đường đưa vaccine vào thể: 11 a- Liều lượng: 11 b- Đường tiêm chủng: 11 11) Các phản ứng phụ tiêm chủng: .12 12) Bảo quản vaccine: .12 II PHÁT TRIỂN VACCINE: 13 Thời kỳ sơ khai: 13 Thời kỳ giải độc tố vaccin bất hoạt: 13 Thời kỳ vaccin sống: .13 Thời kỳ công nghệ gen 14 III CÔNG NGHỆ MỚI TRONG SẢN XUẤT VACCINE: 14 Giới thiệu chung: 14 Vaccin sống 16 a/ Vaccine cổ điển: 16 b/ Vaccine tái tổ hợp: 17 Vaccine bất hoạt: 18 a/ Vaccine bất hoạt nguyên tế bào: 18 b/ Vaccine bất hoạt protein: 18 IV HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI: 19 B- VACCINE CHỮA BỆNH UỐN VÁN I CÁC LOẠI VACCINE CHỮA BỆNH UỐN VÁN: 20 II CƠ CHẾ ĐÁP ỨNG MIỄN DỊCH CỦA VACCINE: .24 III SẢN XUẤT VACCINE : 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO .31 LỜI MỞ ĐẦU Như biết xung quanh ta dều có vi sinh vật bé nhỏ sinh sống Một vài khơng ảnh hưởng lớn đến sức khoẻ chúng ta, số khác lại gây bệnh nguy hiểm đến tính mạng đa số chúng virus có mặt khơng khí từ vật ni, vật trung gian… truyền vào Lúc nhiễm virus, vi khuẩn tuỳ vào hệ thống miễn dịch người mà có đáp ứng miễn dịch khác Vào kỉ XVII virus chưa khám phá, vi khuẩn tìm vai trị gây bệnh chúng chưa biết, khái niệm vaccine chưa có người sử dụng đặc tính tương tự vaccine cho thể tiếp xúc với mầm bệnh nhằm tạo quen thuộc tăng sức chịu đựng thể Năm 1796, châu Âu có dịch đậu mùa, Edward Jenner (một bác sĩ người Anh) thực thành công thử nghiệm vaccine ngừa bệnh Kinh nghiệm dân gian cho thấy nơng dân vắt sữa bị bị lây bệnh đậu bò, sau khỏi bệnh, họ trở nên miễn nhiễm đối với bệnh đậu mùa Dựa vào đó, Jenner chiết lấy dịch từ vết đậu bị cánh tay bệnh nhân Sarah Nelmes cấy dịch vào cánh tay cậu bé tuổi khỏe mạnh làng tên James Phipps Sau Phipps có triệu chứng bệnh đậu bò Bốn mươi tám ngày sau, Phipps khỏi hẳn bệnh đậu bị, Jenner liền tiêm chất có chứa mầm bệnh đậu mùa cho Phipps, Phipps không mắc bệnh Như rõ ràng đứa trẻ chủng ngừa đề kháng bệnh Tám mươi năm sau, Louis Pasteur nghiên cứu bệnh tả dịch tả tàn sát đàn gà Ông cấy vi khuẩn tả phịng thí nghiệm đem tiêm cho gà: bị tiêm chết hết Mùa hè năm 1878, ơng chuẩn bị bình dung dịch ni cấy vi khuẩn dạng huyền phù, để đó, nghỉ mát Khi trở về, ơng lại trích lấy huyền phù đem tiêm cho gà Lần bầy gà bị bệnh nhẹ đàn khỏe lại Pasteur hiểu ông vắng, vi khuẩn huyền phù bị biến tính, suy yếu Ơng lấy vi khuẩn tả (bình thường) đem tiêm cho gà vừa trải qua thí nghiệm chưa bị tiêm vi khuẩn Kết tiêm vi khuẩn (biến tính) có khả đề kháng lại mầm bệnh, số lại chết hết Qua đó, Pasteur xác nhận giả thuyết Jenner mở đường cho khoa miễn dịch học đại Hai dẫn chứng cho ta biết trình tìm cách để tạo loại thuốc chống số bệnh nguy hiểm thuật ngữ “vaccine” đời Ngày với phát triển y học nhất phát triển mạnh mẽ công nghệ gen khiến cho việc điều chế vaccine hiệu Nhờ có vaccine mà số bệnh nguy hiểm ngăn chặn như: triệt tiêu hoàn toàn bệnh đậu mùa (virus đậu mùa viện lưu trữ mẫu), gần ngăn chặn hoàn toàn bệnh bại liệt, giảm đáng kể bệnh sởi, bạch hầu, ho gà, bệnh ban đào, thủy đậu, quai bị, thương hàn uốn ván v.v… Bài viết dưới nhóm xin giới thiệu vaccine ứng dụng công nghệ sinh học việc điều chế vaccine A SƠ LƯỢC VỀ VACCINE I ĐỊNH NGHĨA VACCINE: 1) Vaccine gì? Vaccine chế phẩm có tính kháng ngun dùng để tạo miễn dịch đặc hiệu chủ động, nhằm tăng sức đề kháng thể đối với số tác nhân gây bệnh cụ thể Các nghiên cứu mới mở hướng dùng vắc-xin để điều trị số bệnh Thuật ngữ vaccine xuất phát từ vaccinia, loại virus gây bệnh đậu bò đem tiêm cho người lại giúp ngừa bệnh đậu mùa (tiếng Latinh vacca nghĩa "con bò cái") Việc dùng vaccine để phòng bệnh gọi chung chủng ngừa hay tiêm phòng tiêm chủng, vaccine khơng tiêm mà cịn đưa vào thể qua đường miệng 2) Thành phần chủ yếu vaccine: Có hai thành phần chủ yếu vaccine là: Kháng nguyên chất bổ trợ vaccine - Kháng nguyên: kháng nguyên hiểu chất đưa vào thể kích thích thể vật chủ sản sinh kháng thể tạo mộ lớp tế bào mẫn cảm đặc hiệu chống lại xâm nhập gây bệnh mầm bệnh - Chất bổ trợ vaccine: Là chất bổ sung vào vaccine, có khả kích thích sinh miễn dịch không đặc hiệu nhằm nâng cao hiệu lực độ dài miễn dịch vaccine Bổ trợ kết hợp với kháng nguyên làm tăng tính lạ kháng nguyên vào thể, nên đáp ứng miễn dịch mạnh hơn, q trình tổng hợp protein cao hơn.Vaccine có bổ sung chất bổ trợ tạo miển dịch mạnh ,thời gian miễn dịch kéo dài 3) Phân loại vaccine: Dựa vào thành phần kháng nguyên có vaccine, vào hoạt tính mầm bệnh công nghệ chế tạo vaccine để phân loại vaccine: a) Dựa vào thành phần kháng nguyên: + Vaccine hệ I – vaccine toàn khuẩn: Vaccine toàn khuẩn bao gồm kháng nguyên thân, vỏ bọc độc tố mầm bệnh sản sinh trình phát triển + Vaccine hệ II: Trong vaccine chứa số thành phần gây bệnh mầm bệnh nguyên + Vaccine hệ III - vaccine tái tổ hợp: Vaccine tái tổ hợp sản xuất nghệ gen (genetic engeneering) vaccine tái tổ hợp phòng bệnh cúm gia cầm H5N1, vaccine tái tổ hợp LMLM v.v b) Dựa vào hoạt tính mầm bệnh: Trong nhóm có hai loại vaccine: vaccine vơ hoạt vaccine nhược độc + Vaccine vô hoạt: Vaccine vô hoạt vaccine chứa mầm bệnh - kháng nguyên vô hoạt yếu tố vật lý như: nhiệt độ, tia tử ngoại, sóng siêu âm; hóa chất như: loại thuốc nhuộm,các axit, formol v.v Vaccine vơ hoạt khơng có bổ trợ: Loại vaccine gọi bacterin Vaccine bacterin chứa thành phần chủ yếu kháng nguyên Công nghệ chế tạo bacterin đơn giản phù hợp với nước có trình độ chế tạo vaccine đơn giản, có giá thành hạ Song hiệu lực vaccine thấp, độ dài miễn dịch ngắn Hiện loại vaccine sản xuất rất ít, thường sản xuất dạng vaccine chuồng cho số sở có yêu cầu Vaccine vơ hoạt có bổ trợ vaccine: Trong vaccine ngồi kháng ngun vơ hoạt cịn có bổ trợ vaccine Các bổ trợ vaccine thường dùng keo phèn, phèn chua bổ trợ dầu khoáng + Vaccine nhược độc: Vaccine nhược độc vacine chứa mầm bệnh làm nhược độc vô độc, bảo tồn tính kháng ngun 4) Tiêu chuẩn vaccine: Hai tiêu chuẩn nhất vaccine an toàn hiệu lực a) An toàn Một vaccin lý tưởng sử dụng không gây bệnh, không gây độc không gây phản ứng Sau sản xuất vaccine phải quan kiểm định nhà nước kiểm tra chặt chẽ mặt vô khuẩn, khiết không độc - Vô khuẩn: Vaccine không nhiễm vi sinh vật khác, nhất vi sinh vật gây bệnh - Thuần khiết: Ngoài kháng nguyên đưa vào để kích thích thể đáp ứng miễn dịch chống vi sinh vật gây bệnh, không lẫn thành phần kháng nguyên khác gây phản ứng phụ bất lợi - Không độc: Liều sử dụng phải thấp rất nhiều so với liều gây độc Tuy nhiên, khơng có vaccine đạt độ an toàn tuyệt đối Khi cân nhắc để định xem vaccine có đưa vào sử dụng hay không, cần phải so sách mức độ phản ứng vaccine tính nguy hiểm bệnh nhiễm khuẩn tương ứng b) Hiệu lực Vaccine có hiệu lực lớn vaccine gây miễn dịch mức độ cao tồn tại thời gian dài Hiệu lực gây miễn dịch vaccine trước hết đánh giá động vật thí nghiệm, sau thực địa Trên động vật thí nghiệm: Cách thứ nhất, đánh giá mức độ đáp ứng miễn dịch thông qua việc xác định hiệu giá kháng thể xác định mức độ dương tính phản ứng da Cách đánh giá không cho biết hiệu lực bảo vệ Cách thứ hai, xác định tỷ lệ động vật tiêm chủng sống sót sau thử thách vi sinh vật gây bệnh Dù quan kiểm định nhà nước kiểm tra đánh giá động vật, trước đưa tiêm chủng rộng rãi, vaccineđều phải thử nghiệm thực địa (field test): Vaccine tiêm chủng cho cộng đồng, theo dõi thống kê tất phản ứng phụ đánh giá khả bảo vệ mùa dịch tới Ngoài tiêu chuẩn trên, để chọn vaccine tiêm chủng, người ta quan tâm đến giá thành tính thuận lợi cho việc tiến hành tiêm chủng 5) Quá trình sản xuất vaccine: Năm Loại vaccine Người đề xuất 1796 1880 1885 1892 1896 1898 E.Jenner Louis Pasteur Louis Pasteur Haffkine Kolle Raita Vaccine đậu mùa Vaccine bệnh than Vaccine dại bất hoạt Vaccine tả Vaccine tả Vaccine thương hàn 1915 1921 1923 1926 1927 1932 1933 1937 1938 1940 1943 1949 1953 1957 1960 1967 1968 1969 1971 1974 1978 1979 1980 1981 1983 1983 1986 Vaccine chống hoại thư Vaccine BCG phòng lao Vaccine ho gà Vaccine bạch hầu Vaccine uốn ván Vaccine sống sốt vàng Vaccine Weil’s Vaccine cúm bất hoạt Vaccine viêm não Vaccine dại bất hoạt Vaccine cúm sống Vaccine Lepto Vaccine bại liệt chết (Salk) Vaccine bại liệt sống uống Vaccine sởi sống Vaccine quai bị bất hoạt Vaccine viêm não mủ C Vaccine Rubella sống Vaccine viêm não mủ A Vaccine Rubella sống Vaccine viêm gan B huyết tương Vaccine Viêm phế cầu Vaccine dại nuôi cấy tế bào Vaccine ho gà vô bào Vaccine thủy đậu Vaccine viêm gan B tái tổ hợp Vaccine sởi+quai bị+Rubella 1988 Vaccine Hib 1992 Vaccine viêm gan A 1993 Vaccine cộng hợp thành phần DTPIPV-Hib Weinberg L.C.A.Calmette-A.F.Mguerin Blum-Madsen G.Ramon-Glenny Ramon-Zoeller M.Theiler Wani Salk A.Cmorodinsov-E.Levkovich D.Semple Francis A Varpholomeev-G.Kovalxkii Salk Sabin J.F.Enders,Yokuno,A.A.Smordintsev (Hoa Kỳ) Gotschlich (Hoa Kỳ-Bỉ) Gotschlich Takahashi Maufas Austrian (Pháp – Nhật) Sato Takahshi MerkCo.Ltd (Hoa (Nhật) Merieux Kỳ), Myanohara 1996 Vaccine DPT-Hib-HepB 1998 Vaccine Rota Lyme 6) Nguyên tắc sử dụng vaccine : Việc sử dụng vaccine phải đảm bảo nguyên tắc sau đây: a) Tiêm chủng phạm vi rộng, đạt tỷ lệ cao b) Tiêm chủng đối tượng c) Bắt đầu tiêm chủng lúc; bảo đảm khoảng cách lần tiêm chủng; tiêm chủng nhắc lại thời gian d) Tiêm chủng đường liều lượng e) Nắm vững phương pháp phịng xử trí phản ứng khơng mong muốn tiêm chủng f) Bảo quản vaccine quy định 7) Phạm vi tỷ lệ tiêm chủng: - Về phạm vi tiêm chủng: Phạm vi tiêm chủng quy định theo tình hình dịch tễ bệnh Phạm vi tiêm chủng đương nhiên không giống nước Ngay khu vực nước có khác Những quy định lại thay đổi theo thời gian thay đổi dịch tễ học bệnh Về lý thuyết, người ta thường nói tiêm chủng rộng tốt Thực tế khơng thể thực điều lý sau đây: Thứ nhất, rất tốn (chi phí cho việc mua sản xuất vaccine cho việc tổ chức tiêm chủng); thứ hai, phản ứng không mong muốn vaccine gây rất khơng phải khơng có - Về tỷ lệ tiêm chủng: Những khu vực có lưu hành bệnh truyền nhiễm, tiêm chủng phải đạt 80% đối tượng chưa có miễn dịch mới có khả ngăn ngừa dịch Nếu tỷ lệ tiêm chủng đạt khoảng từ 50% đến 80%, nguy xảy dịch giảm bớt Nếu tỷ lệ tiêm chủng dưới 50% dịch dễ dàng xảy 8) Đối tượng tiêm chủng: Đối tượng cần tiêm chủng loại vaccine tất người có nguy nhiễm vi sinh vật gây bệnh mà chưa có miễn dịch Hình 1: Kiểm tra dưới kính hiển vi điện tử b/ Vaccine tái tổ hợp: Có hướng cơng nghệ rADN ứng dụng để phát triển vaccine virus sống mới: - Ứng dụng thứ nhất tạo biến đổi đặc hiệu xoá bỏ gen virus, điều làm cho virus giảm độc lực cách vững bền Như vậy, chúng khơng cịn có khả quay trở lại độc lực Đây hướng tạo vaccine H5N1 Viện Vệ sinh dịch tễ trung ương (Hà Nội) - Ứng dụng thứ hai công nghệ ADN cho việc phát triển vaccine sống mới làm cho virus trở thành vecto polypeptit “ngoại lai” hay epitop peptit từ tác nhân gây bệnh khác người Mục đích tạo vecto để giới thiệu polypeptit hay peptit ngoại lai cho hệ thống miễn dịch, khuôn khổ virus sống, cho hệ thống miễn dịch đáp ứng với polypeptit ngoại lai kháng nguyên miễn dịch “sống” Như phát triển miễn dịch rộng rãi (dịch thể, tế bào hay hai) Là phần virus sống, polypeptit ngoại lai biểu thị bên bào tương tế bào bị nhiễm, làm gẫy thành đoạn peptit, chuyển vận tới bề mặt tế bào Từ đó, chúng kích thích đáp ứng tế bào Limpho T độc với tế bào Vecto virus mẫu thường dùng rộng rãi việc tạo vaccine sống mới virus đậu mùa Để làm cho virus trở thành 17 vecto, phải tạo plasmid có chứa gen cho polypeptit ngoại lai, với trình tự nối tiếp hướng biểu thị vào tế bào Hình 2: Sản xuất vaccin ADN Vaccine bất hoạt: So với vaccine sống vaccine bất hoạt dễ sản xuất Theo định nghĩa, vaccine bất hoạt nhân lên lan tỏa để gây bệnh Nói chung, chúng dung nạp tốt hơn, đặc biệt phần lớn vaccine bất hoạt qua xử lý tinh khiết để loại bỏ đại phân tử khác Ngoài ra, cơng nghệ phát triển nay, dễ thực việc sản xuất vaccine bất hoạt Khả tạo miễn dịch vaccine bất hoạt thường nâng cao nhờ thêm tá dược Tá dược nhất cấp giấy phép dùng cho người muối nhôm hydroxit hay photphat, dùng tiêm cho tỷ người toàn cầu Kháng nguyên vaccin gắn cách vững bền vào muối nhôm nhờ tác động tương hỗ ion làm thành hỗn dịch Các vaccine chết thường có chức kích thích đáp ứng miễn dịch dịch thể, khởi động cho miễn dịch tế bào a/ Vaccine bất hoạt nguyên tế bào: Sản xuất vaccine bất hoạt nguyên tế bào vi khuẩn hay toàn hạt nhỏ virus, với mục đích kích thích việc hình thành kháng thể đối với nhiều kháng ngun; vài vaccine cịn có tác dụng trung hoà tác nhân gây bệnh b/ Vaccine bất hoạt protein: 18 Đối với nhiều tác nhân gây bệnh việc phát triển vaccine dựa protein chiến lược lựa chọn Phương pháp chế tạo vaccine dựa protein kỹ thuật miễn dịch, di truyền sinh hố học xác định tính đặc hiệu kháng nguyên Kỹ thuật nói cho phép biểu vị bảo vệ polypeptit xác định rất đặc hiệu IV HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI: - Sử dụng phụ gia (adjuvant) mới, nhằm gây loại đáp ứng miễn dịch mong muốn Thí dụ, chất nhôm photphat oligonucleotid chứa CpG demetyl hóa đưa vào vaccine khiến đáp ứng miễn dịch phát triển theo hướng dịch thể (tạo kháng thể) thay tế bào - Vaccine polypeptit: tăng cường tính sinh miễn dịch nhờ liên kết tốt với phân tử MHC: peptit nhân tạo ½ giống virus, ½ gắn MHC; đoạn peptit mô định kháng nguyên (epitop) - Anti-idiotyp: idiotyp cấu trúc không gian kháng thể tại vị trí gắn kháng nguyên, đặc hiệu với kháng nguyên tương ứng Anti-idiotyp kháng thể đặc hiệu đối với idiotyp, anti-idiotyp xét mặt đặc hiệu lại tương tự với kháng nguyên Vậy, thay dùng kháng nguyên X làm vaccine, người ta dùng idiotyp anti-anti-X - Vaccine ADN: ADN tác nhân gây bệnh biểu tế bào người chủng ngừa Lợi ADN rẻ, bền, dễ sản xuất số lượng lớn nên thích hợp cho chương trình tiêm chủng rộng rãi Ngồi ra, vaccine ADN giúp định hướng đáp ứng miễn dịch: tác nhân gây bệnh ngoại bào trình diện qua MHC loại II, dẫn đến đáp ứng CD4 (dịch thể tế bào) Khi kháng nguyên tác nhân thể người biểu hiện, trình diện qua MHC loại I, lúc đáp ứng miễn dịch tế bào qua CD8 kích thích Tuy nhiên phương pháp dao hai lưỡi lẽ tế bào mang ADN lạ có nguy bị nhận diện “không ta”, sinh bệnh tự miễn - Sử dụng véc-tơ dùng virus protein “tải” “cộng hợp” kháng nguyên 19 B- VACCINE CHỮA BỆNH UỐN VÁN I CÁC LOẠI VACCINE CHỮA BỆNH UỐN VÁN: Vaccine uốn ván TT (Tetanus toxoid vaccine): Tên chung vaccine TT, tên thương mại vaccine uốn ván hấp phụ Viện Vaccine chế phẩm sinh học Nha Trang sản xuất Vaccine có thời gian bảo vệ vịng năm Vaccine TT có dạng dung dịch đóng lọ thủy tinh Ngồi cịn đóng sẵn bơm kim tiêm tự khóa Vaccine TT có tác dụng phịng bệnh uốn ván bệnh uốn ván sơ sinh Vaccine TT tiêm cho phụ nữ có thai khơng bảo vệ bệnh uốn ván cho mẹ mà phòng uốn ván sơ sinh cho Sau tiêm vaccine TT kháng thể hình thành truyền cho thai nhi để bảo vệ cho trẻ sinh sau vài tháng Đồng thời kháng thể phòng uốn ván cho bà mẹ Ba liều vaccine TT có khả phịng uốn ván cho bà mẹ uốn ván sơ sinh nhất năm Nếu tiêm liều phịng uốn ván suốt thời kỳ sinh đẻ Vaccine TT/DT/Td/DPT không để đông băng Nếu Vaccine bị đông băng phải hủy bỏ Hình 3: Vaccine TT Liều tiêm chủng tùy theo đối tượng Để tạo miễn dịch thường dùng liều cách nhất 30 ngày, sau 6-12 tháng tiêm nhắc lại liều thứ Đối với phụ nữ lứa tuổi sinh đẻ dùng liều: liều thứ tiêm tuổi dậy sớm tốt, liều thứ tiêm cách liều thứ nhất 30 ngày, liều thứ cách liều thứ nhất tháng có thai, liều thứ cách liều thứ nhất năm có thai lần sau, liều thứ cách liều 20 thứ nhất năm có thai lần sau Đối với phụ nữ có thai chưa tiêm chủng lần nào, cần gây miễn dịch liều, liều thứ trước sinh nhất 30 ngày Tác dụng phụ vaccine thường ghi nhận có quầng đỏ, sưng nhẹ tại chỗ tiêm, sốt từ 38-390C; tác dụng phụ xảy nhẹ tự mất Vaccine chống định dùng cho người mắc bệnh cấp tính có phản ứng với lần tiêm trước Bảng 1: Lịch tiêm ngừa Vaccine TT cho phụ nữ có thai Liều UV Td Thời gian tiêm Tiêm sớm tốt có thai lần đầu nữ 15-35 tuổi vùng cóKhơng nguy mắc uốn ván sơ sinh cao Ít nhất tuần sau lần Ít nhất tháng sau lần Tối thiểu năm thời kỳ có thai lần sau Ít nhất năm sau lần Tối thiểu 10 năm thời kỳ có thai lần sau Ít nhất năm sau lần trongTrong suốt thời kỳ sinh đẻ thời kỳ có thai lần sau lâu Thời gian bảo vệa đến năm Vaccine uốn ván hấp phụ (Tetanus toxoid vaccine adsorbed) Tên chung vaccine uốn ván hấp phụ, tên thương mại Tetanus toxoid vaccine adsorbed, thời gian bảo vệ vòng năm Vaccine sử dụng để phòng uốn ván trẻ em người lớn, đặc biệt đối tượng dễ có nguy phơi nhiễm với vi khuẩn uốn ván phụ nữ tuổi sinh đẻ, người có điều kiện lao động mơi trường bên ngồi làm vườn, nông dân, vận động viên, thợ rèn, thợ khí Phịng uốn ván sơ sinh cách tiêm cho phụ nữ tuổi sinh đẻ phòng uốn ván cho người có vết thương hở ngồi da Tiêm liều 0,5ml cách 4-6 tuần Từ tháng đến năm sau tiêm nhắc lại 0,5ml để tạo miễn dịch lâu dài Cứ 5-10 năm sau lại tiêm liều 0,5ml để tạo mức độ bảo vệ cao Đối với trẻ sơ sinh tiêm liều miễn dịch cho mẹ có thai Người tiêm liều trước có thai bảo vệ chống lại uốn ván sơ sinh Trẻ sinh vòng năm bảo vệ khỏi 21 uốn ván sơ sinh Nếu mang thai sau năm phải tiêm nhắc lại Đối với người bị vết thương hở da, gây miễn dịch đầy đủ tiêm nhắc lại vịng năm khơng cần tiêm Nếu năm nghi ngờ bị uốn ván tiêm 0,5ml vaccine Nếu tiền sử tiêm khơng rõ tiêm 1.500 IU huyết kháng uốn ván 0,5ml vaccine bơm tiêm vị trí khác Nếu tiêm 250 đơn vị globulin miễn dịch người thay cho huyết uốn ván Hai tuần sau, sau tiêm liều thứ tiêm liều thứ với 0,5ml tháng sau, tiêm liều thứ với 0,5ml Cần ý tiêm kháng huyết chống uốn ván bào chế từ huyết ngựa phải thử test mẫm cảm bệnh nhân trước dùng phải chuẩn bị phương tiện chống sốc tiêm huyết Tác dụng phụ vaccine thường nhẹ khu trú tại nơi tiêm Có thể xuất phản ứng viêm với sốt thống qua, khó chịu kích thích Đơi thấy hạch nơi tiêm rất gặp Vaccine chống định dùng cho người điều trị corticosteroide, thuốc ức chế miễn dịch khác Hình 4:Vaccine uốn ván hấp phụ Vaccine uốn ván Tetavax Tên chung vaccine uốn ván hấp phụ, tên thương mại Tetavax, thời gian bảo vệ vòng năm Vaccine dùng với liều 0,5ml tiêm bắp thịt tiêm dưới da sâu Để gây miễn dịch người lớn, tính kháng nguyên cao vaccine nên cần tiêm liều 0,5ml 22 cách 4-6 tuần Từ 6-12 tháng sau mũi tiêm thứ tiêm nhắc lại liều 0,5ml Để trì miễn dịch phụ nữ tuổi sinh đẻ, năm sau tiêm liều thứ 4, sau năm tiêm tiếp liều thứ Cần tiêm nhắc lại liều 0,5ml 10 năm Đối với phụ nữ có thai, để phịng uốn ván sơ sinh cần tiêm mũi cách nhất tuần; từ 6-12 tháng sau tiêm tiếp mũi thứ Theo khuyến cáo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), người nhiễm HIV có khơng có triệu chứng cần tiêm vaccine uốn ván Tetavax theo lịch tiêm thông thường Ngồi ra, thị trường cịn có số loại vaccine vaccine bạch hầu-uốn ván hấp phụ với tên thương mại DTVAX thường sử dụng, có thời gian bảo vệ năm loại vaccine khác mới phát triển, sản xuất sau Hình 5: Vaccine uốn ván Tetavax Ngồi cịn có loại vaccine chứa thành phần uốn ván: - Vaccine bạch hầu - uốn ván - ho gà, hấp phụ (DTP DTC ): Vaccine phòng ba bệnh : uốn ván, bạch hầu, ho gà dùng cho trẻ em dưới năm tuổi Lưu ý : vaccine có thành phần ho gà tồn thân tế bào nên không dùng cho trẻ năm tuổi, có phản ứng phụ khơng mong muốn xảy 23 Hình 6: Vaccine DTP - Vaccine bạch hầu - uốn ván - ho gà tinh chế, hấp phụ (DTaP): Vaccine phòng ba bệnh : Bạch hầu - Ho gà - Uốn ván cho trẻ em dưới năm tuổi Do thành phần ho gà tinh chế, nên Mỹ cho phép dùng để tiêm nhắc lại cho trẻ em - tuổi - Vaccine bạch hầu - uốn ván, hấp phụ (DT ) : Vaccine phòng hai bệnh Bạch hầu Uốn ván Thường dùng vaccine tiêm cho trẻ em dưới sáu tuổi số nước tiêm Vaccine Ho gà riêng, không phối hợp với thành vaccine DTP Trường hợp trẻ em có tiền sử dị ứng với thành phần Ho gà vaccine DTP mũi tiêm lần 2, nhắc lại thay vaccine DT - Vaccine bạch hầu - uốn ván giảm liều, hấp phụ ( Viết tắt Td ) : Vaccine phòng bệnh bạch hầu uốn ván cho trẻ lớn : - 16 tuổi Ưu việt vaccine giảm liều kháng nguyên nên sử dụng cho trẻ em lứa tuổi lớn II CƠ CHẾ ĐÁP ỨNG MIỄN DỊCH CỦA VACCINE: Có hai giai đoạn đáp ứng với vaccin: - Đáp ứng kì đầu: diễn sau mũi tiêm vaccin đầu tiên, khác với đáp ứng thứ cấp diễn tiêm nhắc lại Sau mũi tiêm vaccin lần đầu, thể đáp ứng trải qua ba giai đoạn + Giai đoạn tiềm ẩn: lần tiêm vaccin với xuất kháng thể huyết Giai đoạn này, từ 24 tới tuần, tùy thuộc vào khả 24 triển khai hệ miễn dịch cá nhân tùy thuộc chất, dạng liều lượng kháng nguyên (có vaccin) sử dụng có khả gây phản ứng viêm tại chỗ, đơi có sốt, sưng đau Đây tuyến phịng thủ mang tính chất bẩm sinh Tá dược làm tăng phản ứng viêm Trong lúc này, tế bào tua tuần máu, xác định vị trí hấp thu kháng nguyên Các tế bào tua đưa kháng nguyên đến hạch bạch huyết lách, hai phận hệ miễn dịch Các lympho bào T báo động lympho bào B biệt hoá thành tương bào để sản xuất kháng thể (Ig) + Giai đoạn tăng trưởng: kết thúc giai đoạn tiềm ẩn, nồng độ kháng thể gia tăng theo cấp số nhân, đạt tới mức cao nhất khoảng thời gian từ ngày đến tuần Các kháng thể IgM sản xuất tương ứng thô sơ với kháng nguyên Các kháng thể IgG sản xuất tương ứng đặc thù với kháng nguyên Các lympho bào B “nhớ” xác định đặc tính kháng ngun có khả nhận dạng, bị nhiễm lại Nồng độ kháng thể giữ mức cao nhiều ngày giảm xuống nhanh chóng Các kháng thể sản xuất lách hạch bạch huyết vào tuần hoàn máu Các kháng thể kết hợp với kháng nguyên có mặt tuần hồn máu đễ cho thực bào nhận dạng Mặt khác lympho bào T có nhiệm vụ loại trừ tế bào bị nhiễm kháng nguyên + Giai đoạn suy giảm: sau đạt mức tối đa, nồng độ kháng thể giảm xuống, lúc đầu rất nhanh sau chậm lại Giai đoạn dài ngắn tùy thuộc tốc độ tổng hợp kháng thể lẫn tốc độ phân hóa chúng tùy thuộc lượng lẫn chất chúng (kháng thể IgA IgM giảm nhanh IgG) Phần lớn tương bào sản xuất kháng thể IgG chết sau vài ngày Chỉ tương bào vào tuỷ xương mới tồn tại kho dự trữ để sản xuất lượng kháng thể nhiều năm Tuy nhiên kháng thể khơng tồn tại vĩnh viễn Đó lý tại phải tiêm nhắc lại để đưa kháng nguyên vào máu lần 2, nhằm tăng lượng kháng thể 25 Hình 3: Các chế có tham gia kháng thể để chống lại vi khuẩn ngoại bào - Đáp ứng kì hai: Thơng thường, người ta tổ chức tiêm lập lại sau lượng kháng thể máu đạt mức cao nhất Tiêm nhắc lại giúp trì miễn dịch “nhớ” Phản ứng miễn dịch lần cao nhanh lần đầu với nét đặc trưng xuất mau lẹ kháng thể đặc hiệu lượng lớn kháng thể sản xuất chủ yếu IgG Các lympho bào B “nhớ” nhận dạng, di chuyển đến chung quanh lách toàn hạch thể Khi tiếp xúc với vi khuẩn, hệ thống miễn dịch sẵn sàng phản ứng: vài ngày kháng thể đặc thù sản xuất Kháng thể đạt tới nồng độ đỉnh điểm vài ngày giai đoạn tăng trưởng giữ mức tăng theo số mũ diễn nhanh giai đoạn suy giảm kéo dài chậm 26 III SẢN XUẤT VACCINE : Ngay sau phân lập nuôi cấy vi khuẩn uốn ván Năm 1890, Behring Kitasato chứng minh : độc tố uốn ván có tính kháng ngun tốt, tạo đáp ứng miễn dịch phòng bệnh uốn ván Thời gian họ điều chế huyết kháng độc tố uốn ván súc vật dùng điều trị phòng bệnh uốn ván Năm 1924, Descombey người dùng formalin khử độc độc tố uốn ván, đặt móng cho việc sản xuất giải độc tố uốn ván làm vaccine phịng uốn ván Q trình điều chế vaccine uốn ván, việc phát triển phương pháp nuôi cấy vi khuẩn uốn ván lấy độc tố, từ độc tố mới tiếp tục bước khử tính độc, tinh chế, hấp phụ kháng nguyên vào tá chất thích hợp tạo thành vaccine đơn giá phối hợp với nhiều vaccine khác Từ 1944 đến năm 1960, việc sản xuất độc tố uốn ván chủ yếu sử dụng phương pháp lên men tĩnh (Static culture) hay gọi phương pháp cổ điển Người ta nuôi cấy vi khuẩn uốn ván bình thủy tinh miệng rộng với mơi trường kỵ khí thích hợp Các chai ni cấy đặt tủ ấm phịng ấm 36 oC - 37oC Sau thời gian nhất định (thường 4-5 ngày, có người để 8-14 ngày đến lúc tế bào ly giải ) độc tố giải phóng vào nước môi trường nuôi cấy, thu nhận độc tố phương pháp lọc 27 Năm 1947, Raynaud đưa khái niệm "canh khuẩn non" ( 1-3 ngày nuôi cấy ) canh khuẩn chủ yếu chứa tế bào chưa bị ly giải, canh khuẩn hầu hết lượng độc tố nằm tế bào Năm 1951, Raynaud đề xuất phương pháp trích chiết độc tố tế bào uốn ván cách cưỡng ly giải canh khuẩn non Ông tập trung vi khuẩn cách ly tâm " canh khuẩn non " giữ chúng dung dịch muối ( NaCl 1M + Na 2CO3 0,1M ) 4oC/4 ngày, sau để 35 oC/2 ngày Ly tâm lấy nước xác định Lf/ml phản ứng lên Độc tố thu theo phương pháp Raynaud có tác dụng gây miễn dịch ngựa tạo kháng thể Phương pháp số phịng thí nghiệm ứng dụng sản xuất độc tố lúc bấy Thời gian gặt lấy vi khuẩn thường 72 Về sau phương pháp vừa dùng để xác định độc tố tế bào vừa so sánh lượng độc tố có nước (ngồi tế bào) dùng để tìm thời gian nuôi cấy tối ưu thu nhận độc tố cao nhất Năm 1955, ông xác định lượng độc tố cực đại tế bào nước tại thời gian nuôi cấy khác tùy thuộc vào số lần cấy truyền chủng Phương pháp sản xuất giải độc tố uốn ván, đặc biệt phát triển phương pháp sản xuất qui mô công nghệ sinh học (nuôi cấy nồi lên men), ta tập trung giải vấn đề chủ chốt sau: -Về chủng giống: Năm 1965, WHO thức khuyến cáo dùng chủng "Harvard train, 49205, code Y " nhấn mạnh chủng sản sinh độc tố có tính kháng ngun cao - Nuôi cấy vi khuẩn nồi lên men thép không rỉ Phân tán vi khuẩn môi trường thiết bị rung, không dùng cánh khuấy - Dùng khí nén thổi qua bề mặt canh khuẩn để loại khí H2S sinh q trình sinh trưởng vi khuẩn Năm 1967, Van Wezel chứng minh dùng khí Nitơ thay 28 cho khí nén vi khuẩn phát triển tốt song cho độc tố thấp so với dùng khí nén - Môi trường nuôi cấy sản sinh độc tố : môi trường Tarozzi chứa mảng thịt băm glyceril mơi trường kỵ khí dùng sớm nhất rộng rãi nhất Thành công nhất môi trường Mueller Miller, năm 1945, cải tiến năm 1947 1945 Mơi trường Mueller Miller ứng dụng có hiệu cho phương pháp sản xuất cổ điển (nuôi cấy chai thủy tinh) phương pháp sản xuất công nghệ sinh học (nuôi cấy nồi lên men) Năm 1977, WHO thức yêu cầu dùng môi trường Mueller Miller cho sản xuất độc tố uốn ván - Khử độc tinh chế : từ năm 1924 đến nay, Formalin chất bất hoạt ổn định nhất với độc tố uốn ván Năm 1946, Pillemer người nhất kết tinh độc tố uốn ván Phương pháp kết tinh ơng nhằm mục đích đạt độc tố uốn ván tinh khiết Ông dùng Methanol 20% tủa độc tố; kiểm soát pH = 6; nồng độ protein 1%; độ dẫn điện dung dịch độc tố 0,02; nhiệt độ -5oC Sự kết tinh xảy sau vài ngày kết thúc sau vài tuần Năm 1977, WHO khuyến cáo tinh chế giải độc tố thô qua giai đoạn chính: + Cơ đặc loại bớt tạp chất máy siêu lọc + Tủa phân đoạn muối (NH4)2SO4, hoàn nguyên dung dịch muối NaCl 0,85% + Loại (-SO4) máy siêu lọc + Lọc vơ trùng thiết bị lọc thích hợp - Hỗn hợp thành vaccine : giải độc tố uốn ván tinh chế dùng để cấu tạo nên vaccine đơn giá vaccine TT Vaccine TT hấp phụ tá chất chứa nhôm (aluminium phosphate aluminium hydroxide) để làm tăng tính cơng hiệu kháng ngun uốn ván Khi kháng ngun phối hợp với tá chất tính kháng nguyên tăng lên, làm tăng khả sinh kháng thể kháng ngun Vì tá chất có tác dụng giữ kháng nguyên tại chỗ, tạo nên kho cung cấp trì kháng nguyên hàm lượng cao xung quanh vị trí tiêm, đồng thời lan tỏa dần dần, dẫn đến kích thích kháng nguyên 29 thường xuyên đối với quan miễn dịch Đại thực bào làm tiêu muối nhôm mang kháng nguyên tăng khả tạo miễn dịch vượt xa thân kháng nguyên hòa tan Tại Việt Nam từ năm 1986 trở trước áp dụng sản xuất vaccine uốn ván theo phương pháp nuôi cấy cổ điển Năm 1986 đến nay, Viện vaccine sản xuất theo phương pháp nuôi cấy nồi lên men: chủng sản xuất có nguồn gốc Harvard ( Mỹ ) mang số hiệu 49205; môi trường nuôi cấy lấy độc tố FMM ( Fisek - Mueller - Miller ) thành phần mơi trường acide từ nguồn Nz -Case TT ( thủy phân từ Cazein ), dung dịch đường glucose + muối NaCl, vitamin số chất khống vi lượng Ni cấy vi khuẩn nồi lên men 100 lít, thu nhận độc tố, tiến hành giải độc, tinh chế cuối hỗn hợp thành vaccine DTP vaccine TT 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) Bài giảng “ Sản xuất sử dung vaccine” thầy Nguyễn Lân Dũng 2) Đơn thuốc vacccine TT Viện sản xuất thuốc Canada 3) “Tiêm ngừa bệnh Bạch cầu – Ho gà – Uốn ván” Viện Pasteaur 4) Một số trang web nói vaccine như: wikipedia,… 31 ... công nghệ gen Virus học nuôi cấy mô phát triển tiền đề cho phát triển vaccine Đặc biệt miễn dịch học đại công nghệ gen tái tổ hợp đời kích thích mạnh mẽ nghiên cứu sản xuất vaccine công nghệ. .. triển tiến nhanh chóng nhiều lĩnh vực, bao gồm sinh học phân tử, công nghệ tái tổ hợp ADN (rADN), sinh hoá học protein, hoá học polysaccharit, sinh hoá học phân tích, tinh khiết đại phân tử,... quan tâm đến vaccine Đến nay, nhiều nhà khoa học thuộc lĩnh vực sinh, hóa, lý cơng nghệ kết hợp với nghiên cứu ứng dụng công nghệ gen protein phát triển vaccine Đầu tiên với vaccine viêm gan