Bên cạnh những ích lợi trực tiếp và gián tiếp của vacxin trong việc làm giảm tỷ lệ mắc và tử vong của các bệnh nhiễm trùng, nó còn có những tác động lâu dài cho cá nhân và cộng đồng, như tăng khả năng và năng suất lao động do không bị ốm đau. Xuất phát từ những lợi ích đó mà Bài tiểu luận: Vaccine và ứng dụng đã được thực hiện.
BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG oOo Đề tài: VACCINE VÀ ỨNG DỤNG BÀI TIỂU LUẬN NHĨM Mơn: Sinh Lý Người Và Động Vật Giảng viên hướng dẫn: Ths: Lại Đình Biên TP.HCM, Tháng 5 năm 2016 BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG oOo Đề tài: VACCINE VÀ ỨNG DỤNG BÀI TIỂU LUẬN NHĨM Mơn: Sinh Lý Người Và Động Vật Giảng viên hướng dẫn: Ths. Lại Đình Biên Nhóm sinh viên thực hiện: 1. Nguyễn Tuấn Vũ 3008140440 2. Bùi Văn Sự 3008140170 3. Huỳnh Ngọc Quang 3008140018 4. Nguyễn Trần Anh Thư3008140260 5. Phạm Đỗ Thảo Vy 3008140202 6. Nguyễn Lê Hoàng Dung3008140292 TP.HCM, Tháng 5 năm 2016 LỜI CẢM ƠN Chúng tơi xin trân thành cảm ơn Ths. Lại Đình Biên đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ chúng tơi trong suốt thời gian học tập.Một lần nữa nhóm chúng tơi xin trân thành cảm ơn thầy Mặc dù bài tiểu luận đã hồn thành nhưng khó tránh những sai sót.Mong rằng sẽ nhận được đóng góp ý kiến của thầy cơ và các bạn để bài tiểu luận hồn thiện hơn. Từ đó, chúng tơi sẽ có thêm nhiều kinh nghiệm để thực hiện những bài tiều luận tiếp theo cũng như đồ án sau này và nghề nghiệp tương lai Sau cùng chúng tơi xin chúc Ths. Lại Đình Biên và tồn thể các thầy cơ trong Khoa thật dồi dào sức khỏe, niềm vui để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức của mình cho thế hệ mai sau Trân trọng cảm ơn! NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN LỜI CAM ĐOAN Chúng tơi những người thực hiện bài tiểu luận này xin cam đoan: Bài tiểu luận do các thành viên trong nhóm cùng chung tay làm việc, có sự phân cơng rõ ràng và cơng bằng giữa các thành viên trong nhóm. Đồng thời, khơng sao chép bất cứ bài tiểu luận của bất kì ai. Các nội dung trong đây đã được tham khảo kỉ lưỡng trước khi đưa vào bài tiều luận. Chúng tơi sẽ chịu hồn tồn trách nhiệm trước thầy và Khoa về những cam đoan này TP.HCM, ngày 2 tháng 5 năm 2016 NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN KÍ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT ĐƯMD Đáp ứng miễn dịch ELISA Enzymelinked immunosorbent assay HAV Hepatitis A Virus (Virus viêm gan A) HBV Hepatitis B virus (Virus viêm gan B) HBsAg viêm gan B) Hepatitis B surface antigen (kháng nguyên bề mặt viru1t PCR Polymerase chain reaction (phản ứng chuổi polymerase) WSV Working seed virus (chủng sản xuất) PFU Plaque Forming Unit ( đơn vị tạo đám hoại tử) PMMK Primary Monkey Kidney Cell (tế bào thận khỉ tiên phát) MSV Master seed virus (chủng gốc giống) AGMK cell African green monkey kidney cell (tế bào thận khỉ xanh Châu Phi tiên phát) BSC1 Tế bào thận khỉ Châu phi thường trực Frhk4 Tế bào thận khỉ Rhesus bào thai thường trực DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ STT Tên bảng và sơ đồ Bảng 2.1: Lịch tiêm chủng các vacxin trong chương trình tiêm chủng mở rộng ở Việt Nam: Sơ đồ 3.1: Quy trình sản xuất vacxin truyền thống Sơ đồ 3.2: Sơ đồ cấy truyền virus HAV HM 175 qua tế bào của các lồi khác nhau Sơ đồ 3.3: Quy trình phân tích và xác định gen đích Sơ đồ 3.4: Các chu kì của kỉ thuật PCR Sơ đồ 3.5: Quy trình ni cấy tế bào đích trên vi khuẩn E. Coli Trang 21 23 24 26 27 28 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH STT Tên các hình Hình 1.1: Edward Jenner (bên trái) và Louis Pasteur (bên phải) Hình 1.2: Virus variola tác nhân gây dđậu mùa bò (trái) và hình Jenner đang tiêm chủng cho người (phải) Hình 1.3: Vacxin bệnh đậu mùa bò (trái) và Ali Maow Maalin (phải) Hình 1.4: Vacxin BCG ngừa lao (trái) và vacxin Rota ngừa bại liệt (phải) Hình 1.5: Cơ chế bảo vệ cơ thể của miễn dịch đặc hiệu Hình 1.6: Cơ chế hoạt động của vacxin Hình 1.7: Biểu hiện sốt nhẹ và xuất hiện mẫn đỏ khi tiêm vacxin Hình 1.8: Nghiên cứu vacxin trong phòng thí nghiệm và thử nghiệm trên khỉ Hình 1.9: Vacxin bại liệt bất hoạt (IPV) (trái) và vacxin phòng bệnh dại LYSSAVAC N (phải) Hình 1.10: Vacxin sởi giảm độc lực MVVAC (trái) và vacxin 10 thủy đậu giảm độc lực Varilrix (phải) Hình 1.11: Vacxin uốn ván hấp phụ VAT (trái) và vacxin giải 11 độc tố bạch hầu, uốn ván Td (phải) Hình 1.12: Vaccin phối hợp phòng bệnh sởiquai bịrubella 12 MMR II và Trimovax Hình 1.13: Cấu trúc virus viêm gan B và vacxin phòng viêm gan 13 B thế hệ 2 Hình 1.14: Vacxin phòng bệnh viêm gan B rHbvax và vacxin 14 Cúm INFLUVAC thế hệ III 15 Hình 2.1: Một số hình thức đưa vacxin vào cơ thể 16 Hình 2.2: Một số thiết bị bảo quản vacxin 17 Hình 2.3: Tiêm chủng vaccin 18 Hình 3.1: Cấu trúc virus viêm gan A 19 Hình 3.2: Vacxin viêm gan A Hình 3.3: Hình dưới kính hiển vi và cấu trúc của virus viêm 20 gan B 21 Hình 3.4: Một số hệ thống lên men vi sinh vật 22 Hình 3.5: Vacxin viêm gan B 23 Hình 3.6: Quy trình sản xuất một vacxin ADN Trang 6 10 10 11 12 13 14 16 17 18 24 26 29 30 31 33 10 Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỹ Thuật Mơi Trường Hình 3.1: Cấu trúc virus viêm gan A Tiến hành cấy truyền qua các lồi động vật khác nhau để thu được chủng virus sản xuất được vacxin. Q trình cấy truyền được tiến hành như sơ đồ sau: Sơ đồ 3.2: Sơ đồ cấy truyền virus HAV HM 175 qua tế bào của các lồi khác nhau Trang 39 Vacxin và Ứng Dụng Khoa Công Nghệ Sinh Học Và Kỹ Thuật Môi Trường Tạo sinh khối: Nhận tế bào thận khỉ Maccaca Mulatta tiên phát một lớp (PMMK) từ Trung tâm sản xuất vacxin Sabbin (POLIOVAC) Hỗn hợp tế bào thận khỉ có nồng độ 3.105 tế bào/ml trong mơi trường LHE (Lactalbumin Hydrolysate Eagle) được phân chia vào các chai nhựa ba lớp ủ ở 37oC thay đổi mơi trường sau khoảng 1 tuần Sau 12 ngày chọn các chai tế bào có một lớp đạt u cầu để gây nhiễm với virus Gây nhiễm tế bào với 20ml hỗn hợp chủng virus sản xuất (WSV) với tỷ lệ gây nhiễm là 0.05 PFU/tế bào Cho virut hấp thụ vào tế bào trong 2 giờ 37oC, hút bỏ hỗn hợp dịch virus còn thừa. Phân chia vào mỗi chai 200ml mơi trường duy trì D’MEM 2% FBS (gồm D’MEM (Gibco) 500ml L, Glutamin (Gibco) 5mM , Gentamyxin sulfat (Gibco) 5g/ml, Fungizon (Gibco) 5g/ml, FBS (Gibco) 10ml). Ni tế bào trong 21 ngày thay mơi trường mỗi tuần. Nước nổi thu được trong q trình thay mơi trường được giữ lại bảo quản ở 20oC Tinh khiết tế bào: Ngày 22 các chai ni cấy được đưa vào cất giữ ở nhiệt độ 70oC, trừ chứng tế bào (10% mỗi mẻ gây nhiễm được giữ lại để quan sát hiện tượng gây hủy hoại tế bào không đặc hiệu và để kiểm tra các tác nhân ngoại lai gây hủy hoại tế bào). Nước nổi tế bào trứng được trộn lại và sau khi ly tâm loại xác tế bào được tiến hành kiểm tra các tác nhân ngoại lai gây hủy hoại tế bào khơng đặc hiệu trên các dòng tế bào khác nhau (thận khỉ tiên phát, Vero, Hep2,…). Các chai tế bào đã gây nhiễm được tiến hành làm đơng tan 3 lần, sau đó trộn với nước nổi thu được trong q trình thay mơi trường để ly tâm 6000v/phút trong 1 giờ và nước nổi được siêu lọc và cơ đặc bằng màng Millipore Pellicon 10.000 NMWL (Nominal Molecular Weight Limit) đến thể tích cần thiết. Thêm vào cặn tế bào Triton X 100 để có nồng độ cối cùng là 2%, cho tiếp xúc với nhiệt độ mơi trường khoảng 4oC trong một giời sau đó tiến hành siêu ly tâm trong 3 phút, lặp lại chu kì 0.3. Ly tâm loại bỏ cặn. nước cặn trọn với dung dịch cơ đặc ở trên Trang 40 Vacxin và Ứng Dụng Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỹ Thuật Mơi Trường Virus được siêu lọc và gây bất hoạt bằng Formalin 1/2000 ở 37oC trong 96 giờ. Lấy mẫu kiểm tra sau khi gây bất hoạt Pha vacxin: vacxin được pha lỗng đến hàm lượng 200g/ml trong các dung dịch M199, Al(OH)3 và chất bảo quản như 2 phenoxyethanol và Tween 20 Kiểm tra độ an tồn, các thơng số hóa lí, hóa sinh của sản phẩm Lọc vơ trùng, đóng chai, dán nhãn và đóng gói Hình 3.2: Vacxin viêm gan A 3.2 Sản xuất vacxin thế hệ mới – Vacxin ADN tái tổ hợp 3.2.1 Quy trình sản xuất chung Lựa chọn các kháng ngun đích: Lựa chọn kháng ngun phục vụ cho q trình sản xuất vacxin Phân tích và xác định gen đích. Việc này được tiến hành theo sơ đồ sau: Sơ đồ 3.3: Quy trình phân tích và xác định gen đích Trang 41 Vacxin và Ứng Dụng Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỹ Thuật Mơi Trường Nhân giống gen: sau khi thu được gen đích, tiến hành nhân giống gen nhằm tạo ra nhiều bản sao ADN tái tổ hợp, có hai cách nhân giống gen thường được sử dụng: Dùng phương pháp PCR tạo đoạn mồi kéo dài các kháng ngun đích Sơ đồ 3.4: Các chu kì của kỉ thuật PCR Trang 42 Vacxin và Ứng Dụng Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỹ Thuật Mơi Trường Dùng phương pháp ni cấy trên tế bào vi sinh vật: thường dùng vi khuẩn E. Coli làm tế bào chủ do tốc độ sản sinh nhanh, thao tác đơn giản, tạo dòng ADN tái tổ hợp nhanh. Qui trình được thực hiện như sau: Sơ đồ 3.5: Quy trình ni cấy tế bào đích trên vi khuẩn E. Coli Trang 43 Vacxin và Ứng Dụng Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỹ Thuật Mơi Trường Biểu hiện gen trong tế bào vật chủ Ni cây và thu nhận các protein kháng ngun Tinh sạch kháng ngun: Tiến hành cơ đặc kháng ngun bằng phương pháp vi lọc tủa sau đó tinh sạch bằng các phương pháp thường dùng như sắc kí trao đổi ion, lọc gel hay sắc kí tương tác kị nước hay sắc kí ái lực để thu nhận các kháng ngun tinh khiết Sản xuất chế phẩm: Tuy theo chế phẩm sử dụng cũng như đặc tính của kháng ngun mà chế phẩm được sản xuất dưới dạng thuốc uống, tiêm,… Kiểm tra sản phẩm: Kiểm tra độ an tồn của vacxin, tiến hành thử nghiệm các thơng số hóa lí của chế phẩm sau đó tiến hành thử nghiệm lâm sàn trên động vật và con người. 3.2.2 Vacxin được sản xuất Dưới đây trình bày sơ nét quy trình sản xuất vacxin viêm gan B bằng phương pháp tái tổ hợp gen: Chọn chủng sản xuất có khả năng mã hóa sinh tổng hợp kháng ngun bề mặt của virus viêm gan B (HBsAg) Trang 44 Vacxin và Ứng Dụng Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỹ Thuật Mơi Trường Hình 3.3: Hình dưới kính hiển vi và cấu trúc của virus viêm gan B Chủng được cấy chuyển một lần trên mơi trường thạch YPD/Zeocin (thành phần bao gồm Yeast extract 0.5g, Casaminoacid 1g, Dextrose 1g, Agar 1g, Zeocin (100 µg/ ml) 50 µl, nước cất 50 ml) rồi nhân lên trong mơi trường YPD (thành phần gồm Yeast extract 1g, Casaminoacid 2g, Dextrose 2g, n ước cất 100ml). L ắc ủ ở nhiệt độ 30oC để trong vòng 78 giờ, bổ sung glyxerol với tỉ lệ 1:1 bảo quản ở 90oC để thu được chủng sản xuất Từ chủng sản xuất, lấy một loop ở đầu que cấy, ria trên đĩa thạch mơi trường YPD/Zeocin ủ ở 30oC trong vòng 72 giờ Tiến hành nhân chủng: Chọn khuẩn lạc từ đĩa thạch cho vào 50ml mơi trường YPD trong 2 bình tam giác. Lắc với tốc độ 200v/p, ở 30oC trong vòng 40 giờ. Đo OD600nm để kiểm tra độ đậm của chủng và kiểm tra độ thuần khiết bằng nhuộm soi kính trên kính hiển vi. Ly tâm 4500v/p trong 10 phút, bỏ nước nổi lấy cặn. Cặn được hòa đều trong 30 ml mơi trường BMGY (thành phần gồm Yeast extract 15g, Casaminoacid 30g, Yeast nitrogen base (YNB) 20.1 g, đệm Potassium phosphate 1M 150 ml, Glycerol 30 ml. nước cất 1500 ml) rồi cấy chuyển vào nồi lên men 2000 ml + 1500 ml mơi trường BMGY. Khuấy với tốc độ 300v/p ở 30 oC trong vòng 48 giờ. Kiểm tra q trình nhân lên bằng cách đo OD 600nm sau 24 giờ và sau mỗi 2 giờ trong 48 giờ sau đó. Kiểm tra độ thuần khiết bằng cách nhuộm soi kính trên kính hiển vi. Trang 45 Vacxin và Ứng Dụng Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỹ Thuật Mơi Trường Cấy chuyển từ nồi lên men 2000ml sang trong nồi ni cấy 10000 ml + 6000ml mơi trường BMGY để tiếp tục nhân lên (thành phần mơi trường tương tự nhưng khối lượng và thể tích các thành phần đều tăng gấp 4 lần). Khuấy với tốc độ 300v/p, ủ 30oC trong vòng 30 giờ. Kiểm tra độ thuần khiết và đo OD600nm để theo dõi q trình nhân lên. Chỉnh pH = 6.5 bằng NH 4OH sau 7 giờ ni cấy Hình 3.4: Một số hệ thống lên men vi sinh vật Sử dụng nguồn methanol là nguồn Cacbon để gây biến nạp nội bào. Thêm 80 ml môi trường BMMY 10x (thành phần gồm Yeast extract 32 g Casaminoacid 64 g Yeast nitrogen base (YNB) 42,88 g đệm Potassium phosphate 1M 320 ml) + B x500 ( gồm Na2B4O7 (Borax) 10.061 g Sodium deoxycholate 12,5 g nước cất 5000 ml) cứ sau 6 giờ bổ sung 80ml methanol 50% và sau 24 giờ bổ sung 80 ml mơi trường BMMY 10x và 16 ml B x500. Ln giữ ph ở 6.57 bằng NH 4OH và DO = 30% bằng hệ thống bơm. Khuấy liên tục với tốc độ 300v/p ở 30oC trong 72 giờ. Đo OD600nm để theo dõi q trình nhân lên và biến nạp sau mỗi 6 giờ Thu nhận tế bào, ly tâm 4500v/p trong vòng 10 phút 4oC bỏ phần dịch nổi lấy phần cặn rửa lần dung dịch đệm ly giải (Na2HPO4.2H2O 27,82 g , NaH2PO4 10,446 g, EDTA 37,21 g, 15 ml Tween 20, nước c ất 1000 ml). Cân phần cặn vả bảo quản ở 70oC Tách chiết HbsAg : Phá vỡ tế bào nấm men nuôi cấy bằng bi thủy tinh và đệm ly giải. Sử dụng máy phá vỡ để làm vỡ tế bào dùng CO2 để giữ lạnh (tốc độ phá vỡ 10000v/p ở 4oC trong 10 phút) Trang 46 Vacxin và Ứng Dụng Khoa Công Nghệ Sinh Học Và Kỹ Thuật Môi Trường Rửa bi thủy tinh và tách HBsAg ra khỏi màng tế bào bằng dd đệm ly giải Rửa cặn và ly tâm nhiều lần (4500v/p, ở 4oC trong 30 phút). Lấy nước nổi, bỏ cặn kiểm tra bằng phương pháp ELISA đế khi khơng còn HbsAg Cơ đặc nước nổi bằng phương pháp siêu lọc Milipore Minitan với màng lọc Pellicon cassette M.W.100 000. Tách hạt HbsAg bằng phương pháp siêu âm với chu kì 0.3vòng/s, với cơng suất 200 trong 5 phút Tinh chế HbsAg: Hấp thụ bằng gel aerosil 380 mẫu với tỷ lệ 40g/1000ml Ủ, lắc nhẹ 120v/p 37oC trong 4 giờ sau đó dem ly tâm 15 phút 4500v/p ở 20oC, bỏ phần dịch giữ lại gel, rửa gel bằng nước muối sinh lí đến khi giá trị OD280nm 0.4 Dùng đệm Borax 0,01M để phản hấp phụ HbsAg ra khỏi gel aerosil thực hiện trong 4 lần, mỗi lần ở 56oC trong 3 giờ lắc nhẹ 120v/p. Ly tâm 4500v/p sau mỗi lần phản hấp phụ Tách hạt HbsAg bằng phương pháp siêu âm với chu kì 0.3vòng/s, với cơng suất 200 trong 5 phút Tinh chế HbsAg bằng 4 lần siêu ly tâm phân vùng với 2 lần trong dung dịch KBr gradient (1,3 và 1,32 g/cm3) với tốc độ 25 000 v/p trong 24 giờ ở 20o C, 1 lần trong dung dịch CsCl (1,3 và 1,32 g/cm3) với vận tốc 25 000 v/p trong 19 10o C và cuối cùng là trong dung dịch gradient sucrose (10203040%) với vận tốc 25 000 v/p trong 19 giờ ở 10 o C. Các phân đoạn được kiểm tra HbsAg bằng phản ứng ELISA với qui trình ủ 30’30’15’ Bất hoạt virus bằng Formaldehyt 1/2000 ở 37oC trong 96 giờ Sản xuất chế phẩm: Cơ đặc và thẩm tích chế phẩm bằng Amicon cassette Kiểm tra độ tinh khiết của kháng ngun bằng phương pháp điện di trên gel Polyacrylamid, PCR hay hình ảnh thơng qua kính hiển vi điện tử Định lượng HbsAg bằng phương pháp đo mật độ quang và ELISA Định lượng protein bằng phương pháp Lowry Trang 47 Vacxin và Ứng Dụng Khoa Công Nghệ Sinh Học Và Kỹ Thuật Môi Trường HbsAg tinh khiết pha loãng dung dịch đệm (chứa NaCl và CH3COONa) lọc vô trùng qua màng lọc 0.22 , thêm chất phụ gia Al(OH)3 cho đến nồng độ đạt 300 hàm lượng HbsAg cuối đạt 20 Bổ sung Merthiolat chất bảo quản với hàm lượng 0.005% Hình 3.5: Vacxin viêm gan B Đóng lọ, dán nhãn và đóng gói 3.3 Vaccine đang nghiên cứu Các vacxin này còn được xem là vắcxin của tương lai, có 6 hướng phát triển chính hiện nay: Sử dụng các phụ gia (adjuvant) mới, nhằm gây ra loại đáp ứng miễn dịch mong muốn Thí dụ, chất nhơm phosphate và các oligonucleotide chứa CpG demethyl hóa đưa vào vacxin khiến đáp ứng miễn dịch phát triển theo hướng dịch thể (tạo kháng thể) thay vì tế bào. Vacxin khảm: sử dụng một sinh thể quen biết để hạn chế hiện tượng "phản tác dụng", thí dụ dùng virus vaccinia mang một số yếu tố của virus viêm gan B hay virus dại. Vacxin polypeptidique: tăng cường tính sinh miễn dịch nhờ liên kết tốt hơn với các phân tử MHC: peptide nhân tạo 1/2 giống virus, 1/2 kia gắn MHC; đoạn peptide mơ phỏng 1 quyết định kháng ngun (epitope). Antiidiotype: idiotype là cấu trúc khơng gian của kháng thể tại vị trí gắn kháng ngun, đặc hiệu với kháng ngun tương ứng. Antiidiotype là các kháng thể đặc hiệu đối với idiotype, do đó antiidiotype xét về mặt đặc hiệu lại tương Trang 48 Vacxin và Ứng Dụng Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỹ Thuật Mơi Trường tự với kháng ngun. Vậy, thay vì dùng kháng ngun X làm vắcxin, người ta dùng idiotype antiantiX. Vacxin ADN: ADN của tác nhân gây bệnh sẽ được biểu hiện bởi tế bào người được chủng ngừa. Lợi thế của ADN là rẻ, bền, dễ sản xuất ra số lượng lớn nên thích hợp cho những chương trình tiêm chủng rộng rãi. Ngồi ra, vacxin ADN còn giúp định hướng đáp ứng miễn dịch: tác nhân gây bệnh ngoại bào được trình diện qua MHC loại II, dẫn đến đáp ứng CD4 (đáp ứng miễn dịch dịch thể). Khi kháng ngun của tác nhân đó được chính cơ thể người biểu hiện, nó sẽ được trình diện qua MHC loại I, lúc này đáp ứng miễn dịch tế bào qua CD8 được kích thích. Tuy nhiên phương pháp này là con dao hai lưỡi bởi lẽ tế bào mang ADN lạ có nguy cơ bị nhận diện là "khơng ta", sinh ra bệnh tự miễn Hình 3.6: Quy trình sản xuất một vacxin ADN Sử dụng vectơ tái tổ hợp – dùng các vi khuẩn thuần tính hoặc các tế bào trình diện kháng ngun như tế bào tua được chuyển gen để biểu hiện kháng ngun mong muốn. Trang 49 Vacxin và Ứng Dụng Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỹ Thuật Mơi Trường IV. Hạn chế của vacxin 4.1 Kém hiệu quả 4.1.1 Kém hiệu quả về lượng Các "lỗ hổng" trong kho tàng miễn dịch: trên lý thuyết, các tế bào lympho B có thể tạo ra hơn 1012 loại kháng thể đặc hiệu, còn lympho T có thể nhận diện trên 1015 kháng ngun khác nhau, những con số này tuy rất lớn nhưng khơng phải là vơ hạn, hệ miễn dịch khơng thể chống lại mọi thứ. Hiệu quả của vacxinxin còn tùy thuộc vào thời gian bảo vệ: trí nhớ miễn dịch có thể tồn tại suốt đời nhưng sự sản xuất kháng thể thì khơng nếu khơng được tái kích thích. Đột biến của tác nhân gây bệnh: đây là cơ chế sinh tồn của các tác nhân gây bệnh. Đột biến đẩy hệ miễn dịch vào một cuộc rượt đuổi trường kỳ. Tiêu biểu cho chế này là HIV, virus sốt xuất huyết, virus cúm với nguy cơ đại dịch cúm gia cầm hiện nay. 4.1.2 Kém hiệu quả về chất Vai trò của phụ gia: để giảm tác dụng khơng mong muốn của vacxin, người ta thường tinh lọc các chế phẩm, nhưng có những vacxin q tinh khiết lại trở nên kém hiệu quả. Đó là do hệ miễn dịch muốn được kích hoạt, phải nhận được một tín hiệu báo nguy, tín hiệu này thường khơng phải là kháng ngun dùng làm vacxin Để khắc phục, người ta dùng một số loại phụ gia trong chế phẩm vacxin. Thí dụ phụ gia Freund, nhơm hyđrơxít, nhơm phosphate hoặc trộn lẫn các vacxin với nhau. Loại phản ứng miễn dịch và hiện tượng chuyển hướng miễn dịch: đối với các tác nhân gây bệnh ngoại bào, đáp ứng miễn dịch dịch thể là thích hợp (loại đáp ứng này được sự hỗ trợ của các tế bào lympho Th1). Ngược lại, đáp ứng miễn dịch tế bào (cần sự hỗ trợ của lympho Th2) lại hữu hiệu cho các tác nhân gây bệnh nội bào. Do đó, nếu vắcxin gây được đáp ứng miễn dịch nhưng khơng đúng loại đáp ứng nên có, hiệu quả cũng khơng được bảo đảm. Th1 và Th2 có xu hướng khắc chế lẫn nhau. Vắcxin kinh điển có xu hướng tạo đáp ứng Th1. Do đó đối với những bệnh do tác nhân nội bào như nhiễm leishmania, miễn dịch đặc hiệu sau lành bệnh lại tốt hơn vacxin, vì vacxin lại gây hiệu quả ngược, kiềm hãm phản ứng bảo vệ. 4.2 Tai biến 4.2.1 Nhiễm bệnh Vacxin sống, giảm độc lực có thể gây bệnh cho người bị suy giảm miễn dịch. Trang 50 Vacxin và Ứng Dụng Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỹ Thuật Mơi Trường Nguy cơ hồi phục của tác nhân vi sinh: một tác nhân bị làm giảm độc lực tìm lại được độc tính của mình. Nguy cơ này ở vacxin ngừa bại liệt là 10 7, nghĩa là cứ 10 triệu trẻ em uống vacxin Sabin thì có 1 em bị tai nạn loại này. Điều khơng may này khơng ngăn cản được việc sử dụng vacxin này bởi lẽ tỷ lệ đó được xem là chấp nhận được. Nguy cơ nhiễm các tác nhân gây bệnh khác vào trong chế phẩm vacxin. Điều này có thể hạn chế bằng các quy trình sản xuất, bảo quản và sử dụng chặt chẽ 4.2.2 Các bệnh miễn dịch Thử nghiệm vacxin phòng bệnh dại trên cừu cho thấy có xác suất gây EAE (Experimental autoimmune encephalomyelitis), một bệnh tự miễn trên hệ thần kinh khoảng 1/30001/1000.Lý do có thể là vắcxin chiết xuất từ não chó đã mang theo mẩu protein tế bào thần kinh, khi tạo miễn dịch, thể (được tiêm)đã tạo ra cả kháng thể chống lại cấu trúc thần kinh của mình. Vacxin ngừa ho gà có thể gây sốc kèm di chứng thần kinh với xác suất 10 410 Việc tinh lọc vacxin này làm tăng mức an tồn nhưng một lần nữa, giảm hiệu V. Kết luận Một số vacxin rất có hiệu quả, khơng kể vacxin đậu mùa nổi tiếng, thí dụ vacxin ngừa bệnh uốn ván, sởi v.v. Một số vacxin khác có hiệu quả vừa phải (hiệu quả của BCG chỉ vào khoảng 50%). Ngược lại, có những bệnh đến đầu thế kỷ 21 vẫn chưa có vacxin thích hợp (AIDS, sốt rét v.v.). Do vậy, vacxin chưa phải là vũ khí vạn năng để đối phó với bệnh tật Hiệu quả của vacxin cũng khó đánh giá chính xác. Kết quả nghiên cứu trên động vật khơng thể áp dụng 100% cho lồi người, vì những đặc điểm riêng của từng lồi. Trên lý thuyết, phương pháp duy nhất để chứng minh hiệu quả là lấy 2 nhóm người, một nhóm được tiêm chủng, một nhóm khơng rồi truyền mầm bệnh cho cả hai nhóm để xem kết quả. Dĩ nhiên phương pháp này khơng thể sử dụng được vì trái đạo đức. Do đó, người ta biến hóa đi một chút, cũng chia ra 2 nhóm được chủng và khơng được chủng như trên nhưng khơng truyền bệnh mà chỉ quan sát sự nhiễm bệnh qua các ngã thơng thường. Hạn chế của phương pháp này là nếu một vacxin tỏ ra có hiệu quả, người ta khơng thể triển khai nghiên cứu trên quy mơ rộng để tính chính xác hiệu quả vì như thế một số lớn quần chúng sẽ bị thiệt thòi do khơng được bảo vệ Bởi vậy, khi một vacxin được xem là có hiệu quả, người ta đem tiêm chủng cho mọi người và quan sát sự giảm số người mắc bệnh. Tuy nhiên, ngay cả khi một Trang 51 Vacxin và Ứng Dụng Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỹ Thuật Mơi Trường bệnh có chiều hướng giảm xuống, người ta cũng khơng biết vai trò thật sự của vắcxin, thí dụ tần suất bệnh lao đã giảm rất nhiều, nhưng vai trò của các biện pháp vệ sinh, cách ly nguồn lây cũng rất đáng kể. Tính kém hiệu quả của vacxin có thể biểu hiện về mặt chất (đáp ứng miễn dịch khơng thích hợp) hoặc về mặt lượng (khơng có đáp ứng miễn dịch) Trang 52 Vacxin và Ứng Dụng Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỹ Thuật Mơi Trường TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS. Nguyễn Ngọc Lanh, GS.TS Văn Đình Hoa (chủ biên) Miễn dịch học NXB Y Học Hà Nội(2006) [2] GS.TS Phạm Văn Ty (chủ biên) Cơng Nghệ Sinh Học (tập 5) NXB Giáo Dục [3] GS. Nguyễn Lân Dũng (chủ biên) Vi Sinh Vật Học NXB Giáo Dục [4]http://vietsciences.free.fr/giaokhoa/biology/nguyenlandung/visinhvathoc/chuong22 sanxuatvasudungvaccin.htm [5]https://webcache.googleusercontent.com/search? q=cache:StjhUJB2FIwJ:https://www.lhu.edu.vn/Data/News/388/files/CN_sinh_hoc_d uoc_pham_tiep_theo_9npem.doc+&cd=1&hl=en&ct=clnk [6]http://elib.tic.edu.vn:8080/dspace/bitstream/123456789/7063/1/5971.pdf [7]http://www.slideshare.net/ngocgiaunguyen94617/95395941 cacphuongphapsanxuatvacxincnvsvoivacxinthehemoi1 Trang 53 Vacxin và Ứng Dụng ... từ tế bào chuột II. Ứng dụng của vaccine 2.1 Ngun lý sử dụng vaccine 2.1.1 Li ều lượng và đường đưa vaccin vào cơ thể Liều lượng Liều lượng vaccin tùy thuộc vào loại vaccin và đường đưa vào cơ... gây ra phản ứng phụ một số người. Một số phản ứng khi tiêm vaccine: Trang 19 Vacxin và Ứng Dụng Khoa Công Nghệ Sinh Học Và Kỹ Thuật Môi Trường Phản ứng tại chỗ: Những phản ứng nhẹ thường gặp sau tiêm chủng là nơi ... TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG oOo Đề tài: VACCINE VÀ ỨNG DỤNG BÀI TIỂU LUẬN NHĨM Mơn: Sinh Lý Người Và Động Vật Giảng viên hướng dẫn: Ths. Lại Đình Biên