Phần 2 Tổng quan tài liệu
2.3. Tổng quan về sản xuất vắc xin
2.3.1. Lịch sử hình thành và phát triển vắc xin
Lịch sử nghiên cứu và phát triển vắc xin đã có chiều dài hơn 200 năm kể từ lần đầu tiên khi Edward Jenner thử nghiệm dùng vắc xin chống lại bệnh đậu mùa cho cậu bé James Phipps tám tuổi sống tại một làng quê nước Anh vào những năm 1798.
Lịch sử sự phát triển vắc xin cho đến nay chia ra 3 giai đoạn với các sự kiện nổi bật:
Giai đoạn Jenner (từ 1976): Sử dụng các vi rút cường độc của động vật gây miễn dịch cho người.
Giai đoạn Pasteur (từ 1800): Sử dụng các mầm bệnh nhược độc.
Giai đoạn vắc xin ADN (từ 1996): Giai đoạn này còn được gọi là cuộc cách mạng vắc xin lần thứ 3.
Cho đến nay, sử dụng vắc xin vẫn tiếp tục được coi là biện pháp chủ yếu để phòng bệnh cho động vật chống lại các bệnh truyền nhiễm.
2.3.2. Sơ lược về các loại vắc xin hiện nay trên thế giới
Vắc xin là một chế phẩm kháng nguyên được dùng để tạo miễn dịch chủ động kháng lại bệnh, nhằm ngăn cản khả năng gây nhiễm trùng của mầm bệnh (Chủng vi khuẩn hay vi rút) tự nhiên hoặc còn gọi là chủng vi sinh vật “hoang dã”. Thuật ngữ “vắc xin” được Jenner dùng lần đầu tiên, xuất phát từ “vacca” để chỉ hiện tượng khi dùng vẩy đậu bò chủng cho người sẽ phòng cho họ không bị bệnh đậu mùa. Hơn 80 năm sau, Pasteur và các nhà khoa học khác đã sử dụng thuật ngữ
này trong các công trình nghiên cứu của mình và thuật ngữ đó vẫn được sử dụng đến này nay như một quy ước.
Vắc xin có thể là các chủng vi rút hoặc vi khuẩn sống, đã bị làm suy yếu đi được dùng với ý gây nhiễm trùng thể ẩn hoặc thể rất nhẹ. Vắc xin cũng có thể là các vi sinh vật đã được giết chết hoặc được vô hoạt, hay các thành phần được tinh chế từ các vi sinh vật đó. Thêm vào đó, vắc xin ADN đang được nghiên cứu và hiện nay bước đầu đã đi vào sử dụng.
Một số loại vắc xin truyền thống như:
Vắc xin vô hoạt: Là các vi sinh vật trước đó là cường độc, đã được giết chết bằng hóa chất hay bằng nhiệt. Thường vắc xin này là toàn thân vi rút hoặc vi khuẩn.
Một số vắc xin vô hoạt dùng trong thú y: Tụ huyết trùng gia cầm, tụ huyết trùng lợn, tụ huyết trùng trâu bỏ, lở mồm long móng, cúm gia cầm, v.v...
Trước đây vắc xin vô hoạt được coi là tạo miễn dịch kém hơn và thời gian bảo hộ ngắn hơn vắc xin nhược độc. Nhưng đến nay với các chất bổ trợ mới, công nghệ pha chế vắc xin mới đã dần thay thế cho vắc xin nhược độc. Tuy nhiên mức độ áp dụng mới triển khai ở những nước có trình độ khoa học kỹ thuật cao, họ không muốn gặp phải nguy cơ tái chủng vi sinh vật có khả năng gây bệnh cho gia súc, gia cầm từ vắc xin, dù là xác suất sảy ra rất thấp.
Ưu điểm vắc xin vô hoạt: Có thể kích thích cơ thể hình thành đáp ứng miễn dịch dịch thể tốt nếu được dùng nhắc lại. Tính an toàn cao, có thể dùng cho vật chủ đã suy giảm miễn dịch. Đồng thời vắc xin vô hoạt dễ bảo quản, phù hợp nhiều kiểu khí hậu.
Nhược điểm vắc xin vô hoạt: Cần dùng nhắc lại mới đạt hiệu quả cao, không có khả năng kích thích sinh đáp ứng miễn dịch cục bộ (đường ruột, niêm mạc). Gặp nhiều khó khăn khi sử dụng ở trang trại chăn nuôi có mật độ, quy mô lớn. Nhiều vật chủ trong quần thể được dùng vắc xin nhưng không hình thành đáp ứng miễn dịch. Đồng thời giá thành cao hơn vắc xin nhược độc. Ngoài ra mối nguy tiềm ẩn đó là, nếu vô hoạt không triệt để thì vô tình đưa mầm bệnh cường độc vào cơ thể vật chủ theo vắc xin.
Vắc xin nhược độc: Hay còn gọi là vắc xin sống, nhược độc hoặc độc lực thấp từ các vi sinh vật sống được tạo ra bằng cách nuôi dưới các điều kiện không thuận lợi về nhiệt độ hoặc không thích ứng với vật chủ tự nhiên, làm chúng suy
yếu hoặc mất hẳn đặc tính độc, hoặc được lựa chọn trong tự nhiên do đặc tính nhược độc, không độc với vật chủ tự nhiên.
Ưu điểm của vắc xin nhược độc: Đáp ứng miễn dịch kéo dài hơn, có nhiều phản ứng chéo hơn. Hoạt hóa tất cả các thành phần của hệ thống miễn dịch, có thể kích thích hình thành đáp ứng IgG dịch thể và IgA cục bộ. Kịch thích đáp ứng miễn dịch đối với tất cả các kháng nguyên phòng hộ. Gây đáp ứng miễn dịch ở phần lớn vật chủ được dùng vắc xin. Dễ dàng sử dụng trong trường hợp dùng cho uống hoặc phun khí dung, dễ dàng vận chuyển trên thực địa, có thể sử dụng để loại bỏ mầm bệnh cường độc lưu hành trong quần thể vật chủ. Một ưu điểm nữa là giá thành thấp hơn nhiều so với vắc xin vô hoạt.
Nhược điểm của vắc xin nhược độc: Vi sinh vật nhược độc có thể đột biến trở lại cường độc nếu gặp điều kiện và môi trường thuận lợi. Sự lưu hành của vi sinh vật nhược độc dùng trong vắc xin thực tế khó kiểm soát do đó nếu đặc tính nhược độc không ổn định sẽ dễ biến chủng quay lại độc lực cao hoặc đột biến. Điều kiện bảo quản nhiều hạn chế, phụ thuộc chất bổ trợ vắc xin. Mầm bệnh mặc dù nhược độc, nhưng có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến cơ thể vật chủ nếu vật chủ có sức đề kháng kém, suy giảm miễn dịch.
Vắc xin giải độc tố: Vắc xin dựa vào độc tố đã và đang được sử dụng của các vi khuẩn đem vô hoạt ví dụ như giải độc tố uốn ván, giải độc tố bạch hầu.
Vắc xin dưới đơn vị: Là loại vắc xin sử dụng các mảnh protein của mầm bệnh để kích thích sinh miễn dịch. Có ba dạng vắc xin dưới đơn vị: Các protein tinh chế từ mầm bệnh hay từ mô bào tự nhiên; các kháng nguyên protein tái tổ hợp; các vắc xin peptide được tổng hợp tạo thành (Nguyễn Bá Hiên & Trần Thị Lan Hương, 2010).
2.3.3. Một số loại vắc xin DTL
*) Vắc xin vô hoạt: có 2 loại: Vắc xin vô hoạt từ mô động vật (dùng Crystal Violet hoặc formalin để vô hoạt vi rút DTL cường độc từ mô bào hoặc máu lợn) và vắc xin vô hoạt trên tế bào: nuôi cấy vi rút trên tế bào và được thêm bổ trợ nhũ dầu. Nhưng cả hai loại vắc xin đều có hiệu quả rất kém nên chúng không được áp dụng nhiều.
*) Vắc xin nhược độc cổ điển: vắc xin được sản xuất từ trước năm 1950, có 2 loại: vắc xin sống đồng type (sử dụng vi rút DTL tiếp truyền qua thỏ hoặc tế bào nhưng chưa được tách dòng, vắc xin có tính an toàn kém) và vắc xin sống dị type.
Hiện tại cả 2 loại vắc xin đều chưa mang lại hiệu quả mong muốn. Do vậy, cần tìm ra hướng đi mới: tìm ra vắc xin mới an toàn, hiệu quả hơn.
*) Vắc xin nhược độc chủng GPE:
Vắc xin được làm nhược độc từ chủng cường độc ALD. Cấy truyền 142 đời trên tế bào tinh hoàn lợn ở nhiệt độ thấp (300C) và làm đơn dòng trên tế bào thận chuột lang, vắc xin an toàn cho lợn, sinh miễn dịch tốt (Tamura & cs., 2014). Hiện tại, vắc xin được sử dụng chủ yếu ở Nhật và một số nước lân cận.
*) Vắc xin nhược độc chủng Thiverval:
Vắc xin được nghiên cứu phát triển tại Pháp. Vắc xin được làm nhược độc từ chủng cường độc Alfort, được cấy truyền 172 đời trên tế bào thận lợn ở nhiệt độ thấp. Vắc xin có đáp ứng miễn dịch tốt nhưng tính an toàn bị nghi ngờ do có dấu hiệu truyền ngang vi rút vắc xin trên đàn lợn với tỷ lệ rất nhỏ (Fan & cs., 2008).
*) Vắc xin nhược độc chủng LOM
Vắc xin được phát triển bởi Miyagi 1956 khi phân lập được chủng độc lực thấp tại Nhật Bản. Hiện tại, vắc xin được dùng ở Nhật Bản, Hàn Quốc và một số nước khác.
Vắc xin dùng liên tục tại Jeju Hàn quốc từ 1974 đến 2001, nhưng 2003 - 2017 bệnh DTL lại nổ ra, 2014-2018 xác nhận có sự cường độc trở lại của chủng vi rút này tại Jeju, Hàn Quốc (Sang & cs., 2018).
*) Vắc xin tiểu phần E2
Là vắc xin thể hệ mới tạo thành do công nghệ chuyển gen: Protein E2 được sản sinh khi chuyển gen mã hóa vào Baculovi rút. Vắc xin này có độ tinh khiết rất cao, rất an toàn nhưng hiệu lực chỉ bảo hộ hoàn toàn sau 14 ngày miễn dịch (Dewulf & cs., 2004). Vắc xin này hiện chưa được sử dụng phổ biến.
*) Vắc xin nhược độc chủng C (C- chinese)
Nguồn gốc của vắc xin này còn nhiều tranh cãi. Hiện chưa thống nhất về nguồn gốc của vắc xin này. Vắc xin làm nhược độc bằng cách cấy truyền rất nhiều lần trên thỏ (>800 lần), đã được thích nghi trên một số loại tế bào.
Vắc xin có đáp ứng miễn dịch tốt, an toàn cho lợn nái mang thai và lợn con, độ ổn định rất cao: không trở lại cường độc sau 30 lần tiếp truyền trên lợn 6-8 tuần tuổi (Luo & cs., 2014).