V. YÊU CẦU CỦA MỘT VACXIN
6.5. Vacxin chống ung thư
6.5.1. Một số hiểu biết về ung thư
Bệnh sinh ung thư là một vấn ựề vô cùng phức tạp mà cho ựến nay khoa học vẫn chưa thể khám phá hết. Năm 1908, Ellerman và Bang lấy máu gà bị bệnh bạch cầu (Leucosis) lọc qua màng lọc vi khuẩn rồi tiêm cho gà khoẻ mạnh. Gà mắc bệnh bạch cầu, nhốt gà trưởng thành bị bệnh với gà con 30 ngày tuổi, thì 50% gà con sẽ mắc bệnh.
Năm 1933, Shope nghiên cứu u nhú (papillome) ở da thỏ và xác nhận khả năng lây bệnh của u nhú bằng cách tiêm dịch lọc từ u nhú.
Các thắ nghiệm trên ựây chứng tỏ tác nhân gây bệnh bạch cầu gà và u nhú thỏ có kắch thước rất nhỏ, nhỏ hơn vi khuẩn và chúng có thể truyền bệnh từ cơ thể này sang cơ thể khác. Về sau hiểu rằng tác nhân gây bệnh ựó là virus.
Trong khoảng thời gian trên, Rous và Kiđ dùng hắc ắn chà xát nhiều lần lên da thỏ, ựã gây ựược khối u ở dạ Thắ nghiệm này ựã chứng tỏ tác nhân gây bệnh ngoài virus ra còn có hoá chất.
Năm 1951, Gross lấy phủ tạng chuột bị bệnh bạch cầu nghiền và chiết xuất lấy acid nucleic rồi tiêm cho chuột mới sinh ựã gây ựược bệnh bạch cầu cho chuột. điều này chứng minh acid nucleic có liên quan ựến cơ chế sinh ung thư.
Cơ chế sinh bệnh ung thư dần dần ựược sáng tỏ nhờ những tiến bộ của kỹ thuật sinh học phân tử. Ung thư ựược ựiều hành bởi gen ung thư (onco - gen). Các gen nằm trên nhiễm sắc thể của tế bàọ Bình thường gen ung thư ở trạng thái không hoạt ựộng. Nó sẽ bị kắch hoạt bởi các yếu tố như virus sinh ung thư, hoá chất, tia xạ. Khi bị kắch hoạt, gen ung thư hoạt ựộng chi phối một bộ phận tế bào cơ thể tăng sinh, xâm lấn, di căn theo cách thức không bình thường, ngoài sự kiểm soát của cơ thể. Khi số lượng tế bào ung thư ựạt tới 1000 tỷ thì bệnh ung thư có biểu hiện rõ ràng. Một số virus gây bệnh ung thư ở ựộng vật:
- Virus SV40: Virus này thường thấy trên khỉ Rhesus Cynomolgus. Vacxin sản xuất từ tế bào khỉ có nguy cơ nhiễm virus SV40 do ựó trong quy trình sản xuất phải có kỹ thuật kiểm tra và loại trừ virus này;
- Virus HTLV1, HTLV2 (human T lymphotropic virus type 1, type 2). được tìm thấy trong tế bào lympho T của bệnh nhân bị bệnh bạch cầu và u lympho với tế bào T;
- Virus Marek gây khối u ở gà; - Virus nhóm Leucosis Ờ Sarcoma;
- Virus gây bệnh tăng nguyên hồng cầu gà; - Virus gây bệnh tăng nguyên tuỷ bào gà; - Virus gây bệnh tăng lympho bào gà; - Adenovirus;
- Virus viêm gan B.
6.5.2. Vacxin trong phòng chống ung thư
Thắ nghiệm ghép u ở chuột:
Người ta tiến hành mẫn cảm chuột bằng ghép những mảnh sarcoma nhỏ lấy từ chuột bị sarcoma cho một con chuột khác trong dòng thuần chủng. Sau khi khối u phát triển một thời gian, người ta thắt dần khối u làm cho máu không ựến ựược khối u, khối u sẽ teo và chết. Sau
một thời gian con chuột này ựược ghép lại mảnh sarcoma cùng loại thì mảnh ghép bị loại bỏ. Nhưng nếu ghép mảnh ghép loại khác thì nó không có hiện tượng thải ghép. Như vậy, chuột ựã có miễn dịch (mẫn cảm) với tế bào u loại nào thì không mắc u loại ựó nữa
Tiêm cho chuột các tế bào ung thư ựã bất hoạt bởi các hoá chất (mitocycin C hoặc tia xạ) sau ựó tiêm tế bào ung thư sống cùng loại (lấy từ khối u thắt hoặc cắt không bất hoạt) thì ung thư không phát triển ựược.
Nếu tiêm các tế bào ung thư ựó cho chuột không ựược gây miễn dịch thì ung thư phát triển. Thắ nghiệm trên chứng tỏ cơ thể vật chủ có ựáp ứng miễn dịch ựặc hiệu chống kháng nguyên ung thư. Kháng nguyên ung thư khác với kháng nguyên của mô bình thường, vì thế nếu thay mẫn cảm chuột với các mảnh ghép sarcoma nhỏ (gồm các tế bào ung thư ựã bất hoạt) bằng các mô bình thường (da hoặc tế bào) thì chuột không có khả năng ngăn cản ung thư phát triển.
Từ những kết quả thắ nghiệm trên người ta thấy rằng ung thư vẫn có thể phòng ựược bằng vacxin. đối với những ung thư do virus có thể phòng bằng cách chủng vacxin với những kháng nguyên virus, vắ dụ: Leukemia ở mèo, bệnh Leuco - Marerk ở gà, virus viêm gan B trong bệnh ung thư gan ở ngườiẦ
đối với những ung thư không phải do nguyên nhân vi sinh vật thì người ta dùng vacxin là một hỗn hợp tế bào khối u ựã ựược bất hoạt, hoặc sử dụng các peptide khối u hoặc hỗn hợp các tế bào ựã ựược bất hoạt từ vài ba khối u cùng loài kết hợp với trợ chất ựể phòng bệnh cho người, ựộng vật.
Ngoài ra, có thể kết hợp giữa dị kháng nguyên với kháng nguyên ung thư trong phòng bệnh, sự biểu hiện của hai loại kháng nguyên này ựã dẫn ựến một phản ứng viêm cục bộ và hoạt hoá mạnh mẽ tế bào Lympho T phản ứng với khối ụ Các nhà khoa học ựã thắ nghiệm ựưa kháng nguyên HA của virus cúm vào sarcoma của chuột làm ngăn cản sự phát triển của khối u và xuất hiện một ựáp ứng Lympho Tc huỷ diệt tế bào ung thư. Một thắ dụ khác, ựưa trực tiếp một plasmid chứa dị nguyên HLA trong một phức hợp ADN - liposom vào u sắc tố dẫn ựến một ựáp ứng miễn dịch tế bào Tc với khối ụ
Mặc dù protein ựược coi là chất chủ yếu ựể chế tạo vacxin nhưng một số kháng nguyên Carbonhydrat cũng ựã ựược nghiên cứu ựể chế tạo vacxin chống khối ụ Chuột thực nghiệm ựược gây miễn dịch với một vacxin biểu thị kháng nguyên Carbonhydrat có tên sialyl - Tn epitop ựã kắch cơ thể sản sinh ra IgG ựặc hiệu ức chế sự di căn ung thư.
6.6. Vacxin tránh thai
Nguyên lý cơ bản của vacxin tránh thai là tạo cho cơ thể ựáp ứng miễn dịch kháng lại các yếu tố thụ và hình thành thaị
Vacxin tránh thai khác với vacxin chống nhiễm khuẩn ở hai ựiểm: Một là khả năng bảo vệ của vacxin tránh thai có tắnh tạm thời, trong khi ựó khả năng bảo vệ của vacxin chống nhiễm khuẩn có tắnh lâu dàị Hai là ựối tượng tác ựộng của vacxin tránh thai là các phân tử tham gia sinh sản trong khi ựối tượng tác ựộng của vacxin chống nhiễm khuẩn là các vi sinh vật gây bệnh.
Tác dụng của vacxin tránh thai là:
- Thời gian tránh thai ựược xác ựịnh từ ựầu, khi bắt ựầu tiêm vacxin (12 tháng hoặc 18 tháng hoặc lâu hơn);
- Không cản trở hoạt ựộng ựáp ứng tình dục.
Một số loại vacxin tránh thai ựang ựược nghiên cứu với hiệu quả bước ựầu ựược nghi nhận:
. Vacxin kháng tinh trùng
Ý tưởng sản xuất vacxin kháng tinh trùng ựược bắt ựầu từ việc tìm thấy kháng thể kháng tinh trùng tồn tại ở một số phụ nữ vô sinh.
Thành phần chắnh của vacxin kháng tinh trùng có tác dụng tạo ra ựáp ứng miễn dịch là kháng nguyên tinh trùng. Kháng nguyên này có ở bề mặt tinh trùng, là một glycopeptid. Ngoài ra một vài enzym do tinh trùng sản sinh ra cũng có tắnh kháng nguyên như enzym hyaluronidase, enzym LDH - C4 của acrosom.
Ngày nay người ta có thể tạo ra kháng nguyên tái tổ hợp LDH - C4 có nhiều hứa hẹn cho việc sản xuất vacxin kháng tinh trùng. Một số nghiên cứu trên khỉ của Goldberg về vacxin tái tổ hợp LDH - C4 cho hay vacxin ựã làm giảm 75% mức ựộ sinh ựẻ của khỉ.
. Vacxin kháng trứng
Trứng là một trong những mục tiêu tác ựộng của vacxin tránh thaị
Trên bề mặt của trứng tại vị trắ tiếp nhận tinh trùng có chứa nhiều kháng nguyên zona pellucida (ZP), với bản chất hoá học là mucopolysaccarid. Sự phát hiện thấy trong huyết thanh của phụ nữ vô sinh chất kháng thể kháng lại ZP là gợi ý ựầu tiên ựể tiếp cận nghiên cứu về vacxin ZP. Vai trò của ZP là gắn tinh trùng vào trứng, vacxin chứa kháng nguyên ZP kắch thắch cơ thể sinh kháng thể. Kháng thể này chiếm lĩnh vị trắ ZP trên trứng làm cho tinh trùng không thể vào trứng, do ựó không thể thụ thaị
Người ta ựã phân biệt ựược 3 ZP khác nhau là ZP1, ZP2, ZP3 trong ựó ZP2 và ZP3 ựược chú ý nhiều nhất do có tắnh kháng nguyên mạnh.
. Vacxin kháng HCG
HCG (Human chorionic gonadotropin) là chất nội tiết ựược sinh ra từ rất sớm bởi tế bào của lá nuôi phôi, tiền thân của nhau thaị HCG có vai trò ựặc biệt cần thiết nuôi dưỡng phôi thai ở tuần thai ựầu tiên.
HCG có cấu trúc gồm hai phân tử α và β liên kết không ựồng hoá trị với nhaụ Người ta ựã xác ựịnh số lượng α HCG và β HCG. β HCG có tắnh kháng nguyên mạnh nên kắch thắch cơ thể sinh nhiều kháng thể và epitop sinh kháng thể trên β HCG
β HCG tận cùng carboxyl (β HCG - COOH) ựã ựược tổng hợp trong phòng thắ nghiệm ựể làm vacxin dự tuyển. để tăng cường ựộ ựáp ứng tạo kháng thể, β HCG - COOH ựược gắn với một protein tải có trọng lượng phân tử lớn là giải ựộc tố của vi khuẩn bạch hầụ Vacxin liên kết này kắch thắch cơ thể sinh kháng thể HCG, làm cho HCG không còn ựể nuôi phôi thai mới ựược hình thành.
Vacxin HCG ựược thử nghiệm lâm sàng, bước ựầu ựã cho nhiều kết quả khả quan. Sau khi tiêm vacxin 2 - 4 tuần lượng kháng thể ựạt ựược mức cần thiết ựể tránh thai là lớn hơn hoặc bằng 50ng/ml, thời gian tránh thai là 18 tháng, có trường hợp lên tới 30 tháng.
Hình 1.2. Sơ ựồ tóm tắt phân loại vacxin
Câu hỏi ôn tập chương
1. Trình bày khái niệm về vacxin, ựặc tắnh cơ bản của một vacxin 2. Yêu cầu của kháng nguyên trong vacxin
3. Khái niệm về chất bổ trợ, cơ chế tác dụng và phân loại 4. Hiểu biết của anh (chị) về proteosom, liposom và coclet 5. Hiểu biết về các loại vacxin chết và vacxin sống
6. Thế nào là vacxin thế hệ mới (khái niệm, nguyên lý và phân loại). 7. Hiểu biết về vacxin không phòng bệnh.
Vacxin sống Vacxin Vacxin vô hoạt
Vacxin nhược ựộc hóa Vacxin sống nguyên ựộc Vacxin sống vô ựộc Xóa gen ựộc Thắch ứng nhiệt ựộ thấp Nhậy cảm nhiệt ựộ
Qua vật chủ trung gian không cảm thụ
Tái tổ hợp gen vacxin ADN
Vacxin vector
di truyền Vacxin ADN
Vacxin dưới ựơnvị Vacxin nguyên vẹn
Vacxin ăn ựược Chứa protein KN tổng hợp bằng kỹ thuật gen Tinh chế bằng kỹ thuật gen Tinh chế bằng nguồn VSV chủ trong tự nhiên (giải ựộc tố)
Chương 2
SẢN XUẤT VACXIN THÚ Y
Mục tiêu: Nắm ựược nguyên lý chung của quá trình sản xuất vacxin và một số quy trình sản xuất vacxin.
Kiến thức trọng tâm:
+ Nhân sự trong cơ sở sản xuất vacxin
+ Yêu cầu về cơ sở vật chất trong sản xuất vacxin + Vấn ựề sản xuất vacxin
+ Nắm ựược một số qui trình sản xuất vacxin.
Ị NGUYÊN LÝ SẢN XUẤT VACXIN THÚ Y
để ựảm bảo sức khỏe tốt cho vật nuôi và thực hiện thành công chương trình sức khỏe ựộng vật, cần một nguồn vacxin tinh khiết, an toàn, hiệu lực và có hiệu quả.
Tất cả các vacxin thú y phải ựược sản xuất trong ựiều kiện kiểm tra, giám sát cẩn thận. Những yêu cầu và nguyên lý mô tả ở ựây phù hợp với những tiêu chuẩn ựã phát hành ựể tạo ra một vacxin có chất lượng cao mà chất lượng vacxin thú y lại dựa vào những nguyên liệu ban ựầu của quá trình sản xuất, nhà xưởng, thiết bị và cá nhân con người có liên quan.
1.1. Nhân sự
Tất cả các cá nhân làm việc trong cơ sở sản xuất vacxin phải ựược ựào tạo và nắm ựược những kiến thức cơ bản của quá trình sản xuất, sau ựó phải tiếp tục ựược dự học những khóa học nâng cao phù hợp với những yêu cầu kỹ thuật mới (vắ dụ GMP).
Cơ cấu tổ chức của một cơ sở sản xuất vacxin gồm có:
Ban giám ựốc: Cơ sở sản xuất vacxin ựược lãnh ựạo bởi ban giám ựốc cơ sở. Mỗi người lãnh ựạo có trách nhiệm giám sát một khâu sản xuất hoặc một chế phẩm phải ựược ựào tạo và có kinh nghiệm ựể thực hiện những chức năng ựược giaọ
Ban giám ựốc gồm có:
+ Giám ựốc sản xuất: Phải ựược ựào tạo ựầy ựủ và có khả năng thực tiễn tốt về lĩnh vực sản xuất, phải có ựầy ựủ quyền hạn và trách nhiệm quản lý sản xuất ra các chế phẩm, kiểm tra những nguyên liệu ban ựầu và chế phẩm cuối cùng.
+ Giám ựốc kiểm tra chất lượng: Có ựầy ựủ quyền hạn và trách nhiệm về mọi nhiệm vụ kiểm tra chất lượng.
+ Các giám sát viên: Giám sát viên giúp giám ựốc sản xuất và giám ựốc kiểm tra chất lượng thực hiện giám sát trực tiếp quá trình sản xuất, những người này phải qua ựào tạo, có kinh nghiệm và luôn theo học các khóa nâng cao về GMP ựịnh kỳ.
Các kỹ thuật viên: Phải ựọc và hiểu ựược quy trình kỹ thuật và phải ựược ựào tạo ựầy ựủ về:
- Quy trình sản xuất giống gốc (master seed), giống sản xuất (working seed). - Thực hiện những nguyên lý sản xuất.
+ Số lượng nhân viên: Phải ựầy ựủ ựể thực hiện quy trình sản xuất, tạo ra ựược sản phẩm vacxin có chất lượng.
Tất cả mọi người trong cơ sở sản xuất vacxin phải khỏe mạnh, có ý thức giữ gìn vệ sinh môi trường và vệ sinh cá nhân caọ
phẩm không bị ô nhiễm.
1.2. Cơ sở vật chất
Các cơ sở sản xuất sử dụng ựể sản xuất vacxin phải ựược thiết kế ựể ựảm bảo ựộ tinh khiết của sản phẩm trong suốt quá trình sản xuất và sự an toàn cho sức khỏe con ngườị
Cấu trúc cần ựạt:
- Có thể dễ dàng rửa sạch.
- Có ựầy ựủ các phòng chuẩn bị riêng biệt. - đảm bảo thông gió tốt.
- Có ựầy ựủ nước nóng và lạnh sạch.
- Có phòng thay quần áo và các ựiều kiện tiện nghi khác ựể người làm việc có thể không cần ựi qua khu vực không cần thiết cho hoạt ựộng sản xuất của mình.
Cơ sở vật chất phải ựảm bảo ựầy ựủ cho quá trình sản xuất: - Khu vực bảo quản giống.
- Khu vực chuẩn bị dụng cụ và trang thiết bị. - Khu vực chuẩn bị chất bổ trợ.
- Khu vực hình thành sản phẩm, ra chai, ựông khô, làm nút, dán nhãn, bảo quản sản phẩm cuối cùng.
- Khu vực kiểm nghiệm...
Mỗi hoạt ựộng yêu cầu những diện tắch riêng biệt. Tất cả các phòng và hệ thống thông khắ phải ựược thiết kế ựể tránh tạp nhiễm từ các sản phẩm khác, từ con người và trang thiết bị. Các vi sinh vật có ựộc lực hoặc nguy hiểm phải ựược chuẩn bị và bảo quản ở các phòng tách biệt; những vi sinh vật dùng công cường ựộc cần phải bảo quản hoàn toàn biệt lập với các chủng vacxin.
Tất cả các trang thiết bị tiếp xúc với sản phẩm phải ựược tiệt trùng theo các quy trình quy chuẩn.
Cơ sở vật chất phải ựược thiết kế hạn chế tới mức tối ựa sự ô nhiễm môi trường.
Tất cả các chất sử dụng trong quá trình sản xuất phải ựược làm cho an toàn trước khi ra ngoài cơ sở sản xuất.
Nếu cấy chuyển các vi sinh vật có lây nhiễm cao, không khắ ô nhiễm cần phải xử lý ựể tránh làm lây lan mầm bệnh. Con người phải ựặc biệt tuân theo quy trình an toàn như tắm, gội, tránh tiếp xúc với ựộng vật mẫn cảm sau khi ra khỏi cơ sở sản xuất.
Chú ý rằng chất liệu và thiết kế cơ sở sản xuất có thể thay ựổi nhưng phải tuân thủ, ựảm bảo mức tiêu chuẩn của loại vacxin ựược sản xuất.
Vắ dụ: Yêu cầu cơ sở vật chất ựể sản xuất vacxin qua phôi gà dùng cho uống, nhỏ mũi không giống như sản xuất vacxin bằng nuôi cấy tế bào dùng ựể tiêm.
1.3. Sản xuất vacxin
Những yếu tố ựầu tiên cho việc sản xuất vacxin ựạt hiệu quả là: