Đối với bệnh truyền nhiễm, sử dụng vaccine để phòng bệnh được coi là biện pháp có tính chiến lược, nhằm ngăn chặn lây lan, tạo bảo hộ miễn dịch [8]. Đối với dịch cúm A/H5N1 ở gia cầm và dự phòng dịch cúm trên người, nghiên cứu phát triển vaccine không những ngăn ngừa làm giảm được bệnh ở gia cầm, mà còn khống chế
nguồn truyền lây của loại virus nguy hiểm này sang người. Kháng thể đặc hiệu có thể
được cơ thể sinh ra do kích thích của kháng nguyên trong vaccine, đó là các kháng thể kháng HA, NA, M và nhiều loại hình khác của virus đương nhiễm, góp phần vô hiệu
hoá virus cúm đúng đối tượng khi chúng xâm nhập vào [9]. Có nhiều loại kháng thể, nhưng trước hết chỉ kháng thể kháng HA (H5) và NA (N1) có vai trò tiên quyết quan trọng trong quá trình trung hòa virus cho bảo hộ miễn dịch. Các vaccine phòng bệnh hiện nay dựa trên cơ sở hai loại chính: vaccine truyền thống và vaccine thế hệ mới
[31].
Vaccine truyền thống
- Vaccine vô hoạt đồng chủng (homologous vaccine) là các loại vaccine được sản xuất chứa cùng những chủng virus cúm gia cầm giống như chủng gây bệnh trên thực địa[110].
- Vaccine vô hoạt dị chủng (heterologous vaccine) là vaccine sử dụng các chủng virus có kháng nguyên HA giống chủng virus trên thực địa, nhưng có kháng nguyên NA dị chủng.
Vaccine thế hệ mới hay vaccine công nghệ gen
Đó là các loại vaccine được sản xuất nhờ sử dụng kỹ thuật gen để loại bỏ các vùng “gen độc”. Các loại vaccine này hoặc đang được nghiên cứu hoặc đã đưa vào sử dụng phổ biến, bao gồm:
1) Vaccine tái tổ hợp có vector đậu gia cầm dẫn truyền: Loại vaccine này sử dụng virus đậu gia cầm làm vector tái tổ hợp hai gen H5 và N1 phòng chống virus type H5N1 và H7N1 [102].
2) Vaccine dưới nhóm (subunit vaccine) chứa protein kháng nguyên NA, HA tái tổ hợp và tách chiết làm vaccine [100], [101].
3) Vaccine tái tổ hợp có vector dẫn truyền: sử dụng adenovirus hoặc Newcastle virus hoặc virus đậu chim làm vector dẫn truyền, lắp ghép gen kháng nguyên H5 vào hệ gen của adenovirus hoặc các vector virus khác, tạo nên virus tái tổ hợp làm vaccine phòng chống virus cúm A/H5N1 [11], [54],[62], [104].
4) Vaccine DNA: sản phẩm DNA plasmid tái tổ hợp chứa gen HA, NA, NP, M2 đơn lẻ hoặc đa gen [73].
5) Vaccine nhược độc virus cúm nhân tạo: được sản xuất bằng kỹ thuật di truyền ngược, virus cúm nhân tạo được lắp ghép chứa đầy đủ hệ gen, trong đó các gen
kháng nguyên H5 có vùng "độc" đã được biến đổi bằng kỹ thuật gen [113]. Có 3 loại vaccine đã được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) công nhận về độ an toàn và khuyến cáo đưa vào chương trình sản xuất vaccine trên thế giới hiện nay, đó là NIBRG-14 (NIBSC), VN/04xPR8-rg (SJCRH) và VNH5N1-PR8/CDC-rg (CDC). Hai chủng cúm A/H5N1 cung cấp nguồn gen H5 và N1 là A/Vietnam/1194/2004(H5N1) hoặc
A/Vietnam/1203/2004(H5N1) [93].
Hiện nay, Trung Quốc là nước sản xuất nhiều giống virus vaccine chống cúm, ví dụ, Viện Nghiên cứu Thú y Cáp-Nhĩ-Tân đã thành công trong việc tạo giống vaccine vô hoạt nhũ dầu đơn chủng lấy nguồn gen H5 và N2 từ chủng A/Turkey/England/N- 28/73(H5N2), loại phân type H5N2 có độc lực yếu, hay giống vaccine vô hoạt nhũ dầu đơn chủng lấy nguồn gen H5 và N1 từ chủng A/Goose/Guangdong/1996(H5N1) là loại có độc lực yếu [51], [102], [113].
Vaccine thế hệ mới chủng NIBRG-14
Chủng NIBRG-14 là giống virus vaccine nhược độc (attenuated vaccine) thế hệ mới, thuộc loại hình vaccine được xoá gen bằng công nghệ gen, được lắp ráp nhân tạo bằng kỹ thuật di truyền ngược (reverse genetics –based technology) và thích ứng nhân lên khi nuôi cấy trên phôi gà [87]. Phương pháp di truyền ngược được sử dụng để tạo ra chủng virus nhân tạo nhược độc làm vaccine, cụ thể hệ gen của chủng nhân tạo NIBRG-14 được tái tổ hợp gen trên cơ sở sử dụng chủng gốc PR8/34 (A/Puerto Rico/8/34/Mount Sinai (H1N1)) cung cấp 6 gen khung là PA, PB1, PB2, NP, MA, NS làm nền, còn hai gen kháng nguyên HA và NA được lấy từ chủng cúm cường độc gây
bệnh phân lập năm 2004 tại Việt Nam (A/Vietnam/1194/2004(H5N1) [2], [113]. Mặc
dù virus được xử lý làm mất tính độc lực gây bệnh nhưng vẫn giữ nguyên bản chất đặc tính kháng nguyên bề mặt giống hệt như virus cúm A/H5N1 đã lấy mẫu ban đầu, do vậy, có khả năng tạo kháng thể kháng lại kháng nguyên bề mặt loại virus H5N1 gây bệnh trong tự nhiên [46], [100]).
Sử dụng hai plasmid mang gen HA và NA bắt nguồn từ chủng virus A/Vietnam/1194/04 (H5N1) hoặc A/Vietnam/1203/04 (H5N1) đã được Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) khuyến cáo dùng làm vaccine. Các gen còn lại (M, NS, NP, PA, PB1
và PB2) từ chủng virus cúm A/Puerto Rico/8/34 (H1N1). Gen HA được biến đổi di truyền để làm giảm tính độc lực của virus cúm bằng cách cắt bỏ ba amino acid arginine (R), một amino acid lysine (K) và thay thế một amino acid lysine bằng một amino acid threonine (T), ở vị trí 327-328 vị trí phân cắt HA1 và HA2 của gen HA. Biến nạp 2
plasmid mang gen HA và NA từ chủng được chọn và 6 plasmid mang các gen còn lại
(M, NS, NP, PA, PB1 và PB2) từ chủng virus cúm A/Puerto Rico/8/34 (H1N1) vào tế bào nuôi cấy (phôi trứng gà SPF hoặc tế bào Vero, tế bào MDCK). Virus nhược độc tái tổ hợp này nuôi cấy được trên phôi gà 9 ngày tuổi, nhân lên được và sau khi thu hoạch cần vô hoạt bằng formaline và cho chất bổ trợ để làm vaccine. Do bị vô hoạt nên không còn khả năng gây bệnh nhưng kháng nguyên bề mặt (HA (H5) và NA (N1) kích thích
đáp ứng miễn dịch bảo hộ gia cầm khi bị nhiễm cúm A/H5N1.