Bảng 2.1 Cỏc ủặc ủiểm quyết ủịnh tớnh sinh miễn dịch
2.7. Vacxin và vấn ủề phũng bệnh
2.7.1. Lịch sử phỏt triển
Khỏi niệm “Vacxin” ủược bắt nguồn từ chữ “Vacca” cú nghĩa là “Bũ cỏi”.
Vào những năm trước thế kỷ XIX, dịch ủậu mựa lan tràn khắp cỏc chõu lục, giết chết nhiều người. Khi quan sỏt cỏc ổ dịch ủậu mựa thấy rằng, những người thợ vắt sữa bũ, rất ớt, thậm chớ khụng bao giờ mắc bệnh này.
ði sõu vào tỡm hiểu thấy rằng trong thời gian vắt sữa, những người cụng nhõn này cũng mọc những nốt ủậu, vết loột trờn tay do bũ sữa bị bệnh
ủậu truyền sang. Từ quan sỏt thực tế trờn, năm 1876 Gienne ủưa ra nhận ủịnh rằng, virut ủậu bũ khi lõy sang người ủó tạo ủược trạng thỏi ủặc biệt giỳp cơ
thể người khụng nhiễm virut ủậu mựa. Trạng thỏi ủặc biệt này về sau ủược gọi là trạng thỏi miễn dịch của cơ thể.
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nụng nghiệp ... 26
với nước muối sinh lý thành huyễn dịch, ủem huyễn dịch này tiờm chủng cho người. Tại vị trớ tiờm chủng mọc lờn những nốt ủậu, phỏt triển và vỡ ra tạo nờn những vết loột, vết loột này nhanh chúng trở lại bỡnh thường tạo nờn những vết sẹo nhỏ. Những người sau khi ủược chủng huyễn dịch ủậu bũ, suốt
ủời khụng mắc bệnh ủậu mựa nữa.
Từ thành cụng này, về sau cỏc nhà khoa học ủó phỏt triển, nghiờn cứu và tạo ra ủược nhiều loại vacxin phũng bệnh cho người và gia sỳc như: Vacxin phũng bệnh viờm phổi và màng phổi của gia sỳc (Vinlem, 1852), vacxin dại, vacxin phũng bệnh lao cho người, vacxin nhiệt thỏn, vacxin phũng bệnh tụ huyết trựng gà, vacxin phũng bệnh ủúng dấu ( Luis Pasteur, 1822-1895).
Nhờ cú vacxin phũng bệnh ủó cứu hàng triệu người khụng chết vỡ bệnh
ủậu mựa, bệnh dại, bệnh lao… Nhiều bệnh truyền nhiễm nguy hiểm ủối với con người và ủộng vật ủược khống chế và từng bước ủược loại trừ khỏi từng phần của thế giới. Tuy nhiờn, cuộc ủấu tranh với bệnh tật, ủặc biệt là bệnh truyền nhiễm ủể bảo vệ sức khoẻ của con người và ủộng vật vẫn cũn khỏ gay go, phức tạp, cho nờn việc nghiờn cứu, chế tạo cỏc loại vacxin mới và cải tiến nõng cao hiệu lực phũng bệnh cỏc loại vacxin ủó cú, ủũi hỏi cỏc nhà khoa học phải quan tõm.
Theo thuật ngữ Luis Pasteur sử dụng từ năm 1885 thỡ “vacxin” chỉ dựng
ủể chỉ một chế phẩm sinh học ủược chế từ vi sinh vật, dựng gõy miễn dịch phũng bệnh truyền nhiễm. Ngày nay, khụng chỉ cú vacxin phũng bệnh truyền nhiễm mà cũn cú vacxin phũng bệnh ký sinh trựng, vỡ vậy thuật ngữ vacxin
ủược hiểu rộng hơn, ủú là một chế phẩm sinh học chứa vật chất của mầm bệnh
ủược gọi là “khỏng nguyờn” khi ủưa vào cơ thể người và ủộng vật sẽ kớch thớch cơ thể tạo ra trạng thỏi miễn dịch giỳp cơ thể chống lại mầm bệnh.
Từ những vacxin ủơn giản dựng ủể phũng bệnh ủầu tiờn do Gienne, Luis Pasteur và cỏc ủồng nghiệp của ụng chế tạo ra, ủến nay sau gần 200
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nụng nghiệp ... 27
năm phỏt triển khụng ngừng, hầu hết cỏc bệnh truyền nhiễm xảy ra ở người và ủộng vật ủều ủó cú vacxin phũng bệnh. Phần lớn cỏc vacxin phũng bệnh cho người và ủộng vật ủược chế tạo bằng kỹ thuật hiện ủại, cụng nghệ cao.
ðể ủỏp ứng yờu cầu phũng bệnh ngày càng hoàn thiện, cỏc vacxin sau khi
ủưa vào phục vụ cụng tỏc phũng bệnh luụn ủược cải tiến về phương phỏp chọn và tạo giống vi sinh vật, lựa chọn chất bổ trợ thớch hợp, lựa chọn cụng nghệ chế tạo nhằm mục ủớch nõng cao ủộ an toàn, hiệu lực của vacxin, giảm giỏ thành phẩm, bảo quản dễ dàng, thuận tiện cho người sử dụng.
Tiờu chớ ủể chọn một loại vacxin tốt phũng bệnh cho ủộng vật cần phải
ủạt cỏc yờu cầu sau:
- Khụng ủược gõy phản ứng toàn thõn. Cú thể gõy phản ứng cục bộ, những biểu hiện của phản ứng cục bộ phải mất sau 24 giờ sau khi tiờm phũng.
- Hiệu lực phũng bệnh cao, kộo dài. - Sử dụng và bảo quản dễ dàng. - Giỏ thành rẻ.
2.7.2. Thành phần của vacxin
Vacxin bao gồm hai thành phần chớnh là khỏng nguyờn và chất bổ trợ.
2.7.2.1. Khỏng nguyờn
Trước ủõy, khỏng nguyờn ủược quan niệm là một chất lạ cú bản chất là protein, khi ủưa vào cơ thể, kớch thớch cơ thể sản sinh ra khỏng thểủặc hiệu. Khỏng thểủặc hiệu sẽ trung hoà khỏng nguyờn ủú.
Ngày nay, nghiờn cứu ủỏp ứng miễn dịch của cơ thể thấy rằng, khi cơ
thể nhận ủược khỏng nguyờn khụng chỉ sản sinh khỏng thểủặc hiệu (ủỏp ứng miễn dịch dịch thể) mà cũn tạo ra một lớp tế bào mẫn cảm, tế bào này cũng cú khả năng tạo phản ứng với khỏng nguyờn (miễn dịch tế bào). Vỡ vậy, khỏng nguyờn ủược hiểu là chất khi ủưa vào cơ thể sẽ kớch thớch cơ thể sản sinh
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nụng nghiệp ... 28
khỏng thể và tế bào mẫn cảm ủặc hiệu chống lại sự xõm nhập và gõy bệnh của mầm bệnh. Khả năng kớch thớch sinh miễn dịch dịch thể và miễn dịch tế bào của khỏng nguyờn gọi là tớnh khỏng nguyờn. Tớnh khỏng nguyờn của một khỏng nguyờn trong vacxin mạnh hay yếu phụ thuộc vào tổng số nhúm quyết
ủịnh khỏng nguyờn, trọng lượng phõn tử, thành phần hoỏ học, cấu trỳc lập thể
và khả năng tớch ủiện của cỏc phõn tử khỏng nguyờn. Một khỏng nguyờn tạo miễn dịch phũng vệ tốt cho cơ thể, ngoài tớnh khỏng nguyờn mạnh cần phải cú tớnh hiệu lực cao. Tớnh ủặc hiệu của khỏng nguyờn phụ thuộc vào tớnh chất và cấu trỳc của cỏc nhúm quyết ủịnh khỏng nguyờn. Tớnh ủặc hiệu của khỏng nguyờn cao khụng chỉủặc trưng ủối với loài mà cũn ủặc trưng ủối với cả type và subtype.
2.7.2.2 Chất bổ trợ
Trong quỏ trỡnh chế tạo, sử dụng vacxin thấy rằng nếu vacxin chỉ chứa khỏng nguyờn khi dựng tiờm phũng tạo hiệu lực bảo hộ thấp, khụng kộo dài, phản ứng xảy ra với tỷ lệ cao. Nhưng khi cho thờm những chất khụng phải là khỏng nguyờn vào vacxin sẽ làm cho hiệu lực và thời gian bảo hộ của vacxin tăng lờn. Cỏc chất ủưa vào vacxin ủược gọi là chất bổ trợ của vacxin. Vật chất bổ trợ của vacxin là những chất cú hoạt tớnh kớch thớch miễn dịch khụng ủặc hiệu dựng bổ xung vào vacxin ủể nõng cao hiệu lực và ủộ dài miễn dịch, chất bổ trợ của vacxin cú 3 tỏc dụng:
- Hấp thu và lưu trữ khỏng nguyờn trong cơ thể lõu hơn, khụng bài thải nhanh khỏng nguyờn.
- Tạo kớch thớch ủỏp ứng miễn dịch khụng ủặc hiệu của cơ thể.
- Giảm kớch thớch phản ứng của ủộc tố nếu cú trong vacxin ủối với cơ thể. Căn cứ vào bản chất, thành phần cấu tạo của chất bổ trợ ủang ủược dựng trong chế tạo vacxin hiện nay thành cỏc nhúm sau ủõy:
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nụng nghiệp ... 29
nhụm kali, cỏc loại thuốc nhuộm, than hoạt tớnh. Cỏc chất bổ trợ vụ cơ thường hấp phụ khỏng nguyờn lờn bề mặt ủể tăng cường ủộ kớch thớch ủỏp ứng miễn dịch của cơ thể, ủồng thời giải phúng khỏng nguyờn từ từ vào hệ bạch huyết ủể
kộo dài thời gian kớch thớch ủỏp ứng miễn dịch của cơ thể. Với mầm bệnh cú sản sinh ủộc tố, sau khi ủó ủược vụ hoạt (giải ủộc tố) cũng ủược chất bổ trợ hấp thu và giải phúng từ từủể hạn chế tỏc ủộng gõy phản ứng cục bộ và toàn thõn.
+ Chất bổ trợ hữu cơ bao gồm cỏc loại dầu thực vật như: dầu hướng dương, dầu lạc, dầu ụliu, mỡ ủộng vật, cỏc sản phẩm của dầu khoỏng hoặc montanide 50 của Phỏp. Cỏc chất bổ trợ hữu cơ khi hỗn hợp với khỏng nguyờn sẽ tạo thành dạng nhũ tương nước trong dầu. dạng nhũ tương này cú khỏng nguyờn nằm trong huyễn dịch dầu.
ðể khắc phục cỏc nhược ủiểm của vacxin nhũ dầu trong nước dễ phõn lớp, rớt kim khi tiờm, người ta ủó nghiờn cứu chế tạo loại vacxin nhũ tương kộp nước trong dầu trong nước.
Khi vacxin nhũ cú chứa xỏc vi khuẩn (thường dựng xỏc vi khuẩn thuộc họ Mycobacterium, ủặc biệt là M.tubecullosis) ủược gọi là vacxin nhũ
hoàn toàn, vacxin nhũ khụng chứa xỏc vi khuẩn ủược gọi là vacxin nhũ
khụng hoàn toàn.
Tỏc dụng của chất bổ trợ dầu trong vacxin cũng tương tự như tỏc dụng của chất bổ trợ vụ cơ.
Nhờ cỏc phức hợp nhũ khỏng nguyờn - dầu - nước mà khỏng nguyờn tự
do ủược giải phúng từ từ vào cơ thểủể kớch thớch sản sinh khỏng thể và tế bào miễn dịch ủặc hiệu kộo dài. ðồng thời cỏc hạt nhũ cũng di chuyển từ chỗ tiờm vào hạch lympho hoặc ủến cỏc cơ quan cú thẩm quyền miễn dịch ủể kớch thớch miễn dịch phi ủặc hiệu.
Kết quả là liều vacxin tiờm giảm, hiệu lực miễn dịch tăng cao, thời gian miễn dịch kộo dài.
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nụng nghiệp ... 30
2.7.3. Phõn loại vacxin
Cú nhiều cỏch phõn loại vacxin như: căn cứ vào hoạt tớnh của mầm bệnh, thành phần khỏng nguyờn cú trong vacxin, cụng nghệ chế tạo vacxin.
2.7.3.1 Phõn loại vacxin căn cứ vào hoạt tớnh của mầm bệnh
Căn cứ vào hoạt tớnh của mầm bệnh chứa trong vacxin chia vacxin thành 2 loại:
* Vacxin vụ hoạt
- Vacxin vụ hoạt là vacxin chứa khỏng nguyờn là mầm bệnh ủó ủược làm vụ hoạt bằng cỏc yếu tố như nhiệt ủộ, súng siờu õm, tia tử ngoại, bằng hoỏ chất (cỏc loại thuốc nhuộm, cỏc loại axit, focmol) hoặc từng phần của mầm bệnh ủó ủược chiết tỏch, tinh chế.
Vacxin vụ hoạt cú ưu ủiểm ủộ an toàn cao, nhưng tạo miễn dịch phũng hộ chậm (14 - 21 ngày), thời gian miễn dịch ngắn, hiệu lực phũng vệ hạn chế, liều tiờm vacxin lớn. ðể khắc phục cỏc nhược ủiểm trờn, căn cứ vào tớnh chất khỏng nguyờn, mục ủớch sử dụng mà người ta bổ xung vào vacxin chất bổ trợ ủể giảm tỷ lệ phản ứng, nõng cao và kộo dài thời gian khả năng tạo miễn dịch phũng vệ của vacxin.
Vỡ vậy,vacxin vụ hoạt lại ủược chia ra: vacxin vụ hoạt cú chất bổ trợ và vacxin vụ hoạt khụng cú chất bổ trợ.
+ Vacxin vụ hoạt khụng cú chất bổ trợ ủược gọi là vacxin Bacterin. Thành phần của vacxin Bacterin chỉ chứa khỏng nguyờn tạo miễn dịch.
Ưu ủiểm của vacxin Bacterin là cụng nghệ chế tạo ủơn giản phự hợp với cỏc nước cú cụng nghệ thấp, giỏ thành rẻ.
Hạn chế của loại vacxin này là thời gian tạo miễn dịch ngắn (2 - 3 thỏng), hiệu lực miễn dịch phũng vệ khụng cao (60-70%), tỷ lệ gõy phản ứng khi tiờm cao. Thường dựng chế tạo vacxin phũng cỏc bệnh khụng ủũi hỏi thời gian miễn dịch kộo dài, vacxin chế từ chủng vi sinh vật ủộc lực thấp khụng sản sinh ủộc tố,
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nụng nghiệp ... 31
vacxin cho qua ủường miệng. Hiện tại, vacxin Bacterin cũn tồn tại rất ớt như
vacxin E.coli cho uống phũng bệnh phõn trắng và tiờu chảy lợn con.
+ Vacxin vụ hoạt cú chất bổ trợ là loại vacxin trong thành phần của nú ngoài khỏng nguyờn ủó vụ hoạt cũn ủược bổ xung chất bổ trợ.
Cỏc chất bổ trợ thường dựng bao gồm:
Chất bổ trợ vụ cơ như: Cỏc loại dầu thực vật, dầu khoỏng, xỏc vi khuẩn. cỏc chất bổ trợ trong vacxin sẽ hấp phụ khỏng nguyờn hoặc tạo thành phức hợp với khỏng nguyờn ủể làm tăng cường và kộo dài kớch thớch miễn dịch của vacxin ủối với cơ thể, ủồng thời giảm kớch thớch gõy phản ứng của ủộc tố cú trong vacxin chưa ủược vụ hoạt triệt ủể.
Vacxin vụ hoạt cú chất bổ trợ cú ưu ủiểm rất an toàn. Tuy hiệu lực
ủược nõng cao hơn (80-90%) và thời gian duy trỡ miễn dịch kộo dài hơn (4-6 thỏng với chất bổ trợ vụ cơ) và (9-12 thỏng với chất bổ trợ hữu cơ) so với vacxin bacterin, nhưng vẫn kộm vacxin nhược ủộc sống. Thời gian miễn dịch phũng vệ vững chắc vẫn chậm, thường dựng chế tạo vacxin phũng cỏc bệnh
ủó ủược khống chế hoặc thanh toỏn, dựng tiờm phũng cho cỏc vựng an toàn dịch bệnh, cỏc cơ sở chăn nuụi gia sỳc, gia cầm giống.
Vacxin vụ hoạt ủang ủược dựng ngày càng rộng rói trong nước và phỏt triển thay thế vacxin nhược ủộc, ủặc biệt là vacxin vụ hoạt cú chất bổ trợ hữu cơ (vacxin nhũ húa). Vacxin này cũng ủang ủược dựng nhiều ở nước ta, nhưng phần lớn là bổ trợ vụ cơ (bổ trợ keo phốn) như: vacxin phũng bệnh tụ
huyết trựng gia sỳc, gia cầm, vacxin ủúng dấu lợn vụ hoạt, vacxin phũng bệnh phự ủầu lợn con.
* Vacxin nhược ủộc
- Vacxin nhược ủộc là loại vacxin chứa khỏng nguyờn là mầm bệnh cũn sống ủó ủược nhược ủộc hoặc vụ ủộc nhưng khụng làm thay ủổi tớnh khỏng nguyờn.
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nụng nghiệp ... 32 Ưu ủiểm của vacxin nhược ủộc sống là tạo ủược miễn dịch phũng hộ
nhanh (7-14 ngày), hiệu lực miễn dịch cao và kộo dài. Tuy vậy, theo Egerton (2005), vacxin sống cú thể gõy phản ứng ở ủộng vật ủược tiờm phũng với tỷ
lệ cao, thậm chớ cú thể gõy nờn những ổ dịch ủịa phương sau khi tiờm vacxin do mầm bệnh trong vacxin tăng cường ủộc lực hoặc làm trỗi dậy cỏc bệnh món tớnh, thể bệnh ẩn, thể mang trựng ở ủộng vật ủược tiờm phũng. Thường dựng chế tạo cỏc loại vacxin phũng cỏc bệnh do virut gõy ra, sử dụng phũng cỏc bệnh thường lưu hành, khi phũng chống dịch khẩn cấp. Vacxin ngày càng hạn chế sử dụng ở cỏc nước phỏt triển.
Ở Việt Nam vacxin nhược ủộc ủang ủược sử dụng rộng rói. Phần lớn vacxin phũng bệnh do virut gõy ra ở nước ta ủang dựng ủều là vacxin nhược
ủộc như: vacxin phũng bệnh Dịch tả lợn, cỏc loại vacxin phũng bệnh Newcastle, vacxin phũng bệnh Dịch tả vịt, vacxin phũng bệnh Gumboro, vacxin phũng bệnh Lasota…
2.7.3.2 Phõn loại vacxin theo thành phần khỏng nguyờn
* Vacxin toàn khuẩn (Vacxin thế hệ I)
Vacxin này chứa khỏng nguyờn là toàn bộ xỏc mầm bệnh, ủộc tố do mầm bệnh sản sinh ra và cỏc sản phẩm trao ủổi chất của mầm bệnh trong quỏ trỡnh phỏt triển, sinh sản vacxin toàn khuẩn chế tạo dễ dàng, khụng cần cụng nghệ phức tạp, giỏ thành rẻ. Hạn chế của vacxin này là: liều tiờm nhiều, hiệu giỏ khỏng thể phũng vệ ủặc hiệu ủối với yếu tố, thành phần gõy bệnh của mầm bệnh thấp. Gia sỳc ủược tiờm phũng phải tạo ủỏp ứng miễn dịch với cỏc loại khỏng nguyờn khụng ủặc hiệu cú trong vacxin. Trờn thế giới, vacxin toàn khuẩn ủang dần dần ủược thay thế bởi vacxin thế hệ mới. Ở Việt Nam hiện nay vacxin dựng phũng bệnh cho ủộng vật chủ yếu là vacxin toàn khuẩn.
* Vacxin tiểu phần (vacxin thế hệ II)