Phần 2 Tổng quan tài liệu
2.4. Những yêu cầu cơ bản để sản xuất vắc xin vô hoạt nhị giá ND-IB
NHỊ GIÁ ND-IB
2.4.1. Yêu cầu Chủng giống sản xuất
Đối với vắc xin, sự phù hợp của chủng là yếu tố đầu tiên ảnh hưởng đến chất lượng của vắc xin sau này. Nguồn chủng sử dụng để sản xuất vắc xin sẽ được lựa chọn dựa trên sự tương đồng kháng nguyên với các chủng thực địa.
Trong nghiên cứu này, để thiết lập quy trình công nghệ sản xuất vắc xin nhị giá sử dụng hai loại virus ND chủng LaSota, virus IB chủng H120 với lý do như sau:
- Virus Newcastle được biết đến là virus thuộc Avian paramyxovirus 1, trong đó, virus có thể được phân loại dựa trên độc lực của virus gây ra cho gà.
+ Dựa vào trình tự gen của virus Newcastle, có 9 genotype được xác định thông qua phân tích cây phả hệ của các trình tự gên virus Newcastle. Trong đó, các chủng nhược độc như Ulster, LaSota, B1 thuộc genotype I và II. Tuy có sự khác biệt về genotype, nhưng tất cả các chủng virus Newcastle hiện tại đều được công nhận thuộc 1 serotype duy nhất, điều đó có nghĩa, kháng thể đặc hiệu cho chủng virus Newcastle này có thể trung hòa (bảo hộ cho gia cầm) virus Newcastle khác xâm nhiễm vào cơ thể. Kháng thể trung hòa sinh ra do kích thích trực tiếp từ 2 loại protein cấu trúc chính của vỏ virus Newcastle là HN và F protein, do vậy tất cả các chủng virus Newcastle độc lực cao và độc lực thấp đều mang 2 protein trên và đều kích thích cơ thể sản sinh kháng thể trung hòa.
+ Những nghiên cứu vắc xin nhược độc Newcastle (sử dụng chủng LaSota) kích thích cơ thể tạo ra đồng bộ cả miễn dịch cục bộ (IgA) tại tế bào và miễn dịch dịch thể (IgA/IgM/IgG) trong huyết thanh. Trong khi đó, vắc xin vô hoạt sử dụng chủng nhược độc tự nhiên kích thích tạo miễn dịch dịch thể trong huyết thanh (IgM/IgG) (Al-Garib & cs., 2003).
+ Theo khuyến cáo của OIE, sử dụng chủng nhược độc như LaSota, Ulster, Hitcher B1, … hay các chủng độc lực vừa như: Mustekwar để chế vắc xin nhược độc cho gia cầm. Đối với sản xuất vắc xin vô hoạt, việc chọn chủng có thể tạo lượng kháng nguyên lớn trên phôi trứng điều quan trọng nhất. Các chủng độc lực cao và chủng độc lực thấp đều có thể được lựa chọn làm vắc xin vô hoạt, tuy nhiên không nhất thiết chọn các chủng có độc lực cao khi nguy cơ trong sản xuất cao hơn chủng độc lực thấp.
+ Theo Quyết định 93/152/EEC của Hội đồng chung Châu Âu, tất cả các chủng virus Newcastle sử dụng để làm vắc xin lưu hành tại các nước thành viên của tổ chức này phải có chỉ số độc lực ICPI < 0.7. Những chủng virus sử dụng làm vắc xin phổ biến là: Hitchner B1, LaSota, F, Ulster.
Từ các cơ sở trên, chủng LaSota được sử dụng để sản xuất vắc xin vô hoạt. Chủng LaSota vẫn đảm bảo kích thích cơ thể sản sinh kháng thể trung hòa được tất cả các chủng virus Newcastle cường độc. Đặc biệt, virus Newcastle chủng LaSota có thể dễ dàng nhân lên trên trứng gà có phôi và cho hiệu giá virus cao (11-12Log2 HA, > 109 EID50), điều này đem đến hiệu quả lớn trong thực tiễn sản
xuất do giảm được giá thành sản phẩm để mở rộng được đối tượng người dân tiếp cận được sản phẩm. Tuy nhiên, cần phải xác định hàm lượng kháng nguyên có trong mỗi liều vắc xin để đảm bảo tạo kháng thể bảo hộ và thời gian bảo hộ gia cầm khỏi sự tác động của virus Newcastle.
- Đối với Virus IB, có rất nhiều (>100 chủng) chủng được xác định thuộc các serotype khác nhau của virus IB đang lưu hành trên thực địa. Điều đó dẫn đến khó khăn trong công tác phòng bệnh bằng vắc xin. Virus IB thuộc chủng Massachusetts có tác dụng tốt và được sử dụng phổ biến. Do virus IB - H120 có thể dễ dàng nhân lên trứng gà có phôi thu được lượng lớn kháng nguyên và có được hiệu giá virus cao nên virus IB chủng H120 được dùng làm chủng giống vắc xin trong nghiên cứu này.
2.4.2. Yêu cầu kháng nguyên
Vì vắc xin nhị giá bao giờ cũng có tính cạnh tranh miễn dịch của từng loại kháng nguyên. Tuy nhiên, việc sử dụng mỗi loại kháng nguyên ở liều và tỉ lệ nhất định sẽ giúp duy trì khả năng đáp ứng miễn dịch của từng loại kháng nguyên dẫn đến tăng hiệu quả vắc xin. Vì vậy, cần phải xác định được nghiệm thức cụ thể khi sử dụng 2 loại kháng nguyên ND, IB trên trong cùng một vắc xin.
Để xác định được sự ảnh hưởng của việc kết hợp các kháng nguyên với nhau, trước hết phải đánh giá được hiệu quả của từng loại kháng nguyên riêng biệt, sau đó tiến hành phối trộn và đánh giá tổ hợp 2 loại kháng nguyên với các nghiệm thức khác nhau để kiểm tra tính phù hợp của giữa các tổ hợp kháng nguyên. Cuối cùng 2 loại kháng nguyên sẽ được phối trộn để xác định được công thức phối trộn tối ưu cho vắc xin nhị giá.
2.4.3. Yêu cầu chất bất hoạt
Việc lựa chọn được loại chất bất hoạt phù hợp ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng vắc xin. Hiện nay có nhiều chất bất hoạt được sử dụng để bất hoạt virus: Formalin (Sherif, 2005); BEI ; beta-probiobacton,... (Razmarai & cs., 2012).
2.4.4. Yêu cầu chất bổ trợ
Chất bổ trợ ảnh hưởng đến khả năng đáp ứng miễn dịch của vắc xin. Chất bổ trợ đảm bảo khả năng đáp ứng miễn dịch của gia cầm, cũng như đảm bảo các chỉ tiêu về an toàn, kéo dài độ miễn dịch, thuận tiện trong thực tiễn sản xuất và sử dụng thực tế. Vắc xin vô hoạt hiện nay sử dụng 2 loại chất bổ trợ: keo phèn và nhũ dầu (dầu khoáng).
2.4.4.1. Chất bổ trợ keo phèn
Keo phèn là sản phẩm gel kết tủa dạng hydroxit của nhôm. Đây là hợp chất lưỡng tính, có khả năng hấp phụ, không độc hại, không gây kích ứng đối với cơ thể sống. Khi sử dụng trong vắc xin, hợp chất Aluminium hydroxit gel có tác dụng hấp phụ, tập trung các yếu tố kháng nguyên lên bề mặt. Khi được tiêm vào cơ thể, các yếu tố kháng nguyên được hấp phụ bởi keo phèn sẽ được giải phóng từ từ để tiếp xúc và kích thích với cơ các quan miễn dịch để tạo ra các đáp ứng miễn dịch cần thiết chống lại kháng nguyên. Nhờ có keo phèn, các yếu tố kháng nguyên sẽ không bị phá hủy và đào thải một cách nhanh chóng ra khỏi cơ thể do keo phèn là hợp chất khó hấp thu, tồn tại rất lâu dài tại vị trí tiêm. Do đó, thời gian sản sinh đáp ứng miễn dịch của cơ thể đối với các yếu tố kháng nguyên trong vắc xin keo phèn được kéo dài hơn các loại vắc xin không sử dụng chất bổ trợ (Lindblad, 2004).
Trong thú y, chất bổ trợ AlK(SO4)2.12H2O (gọi là keo phèn) được sử dụng trong sản xuất vắc xin vi khuẩn vô hoạt.
2.4.4.2. Chất bổ trợ nhũ dầu
Trong sản xuất vắc xin, nhũ dầu được sử dụng có thể là dầu khoáng (mineral oil), dầu thực vật hoặc các hợp chất hữu cơ tổng hợp kết hợp với chất hoạt động bề mặt đặc biệt để hỗ trợ việc hình thành các hạt vi thể nhũ dầu. Tùy thuộc vào bản chất của từng loại nhũ dầu sẽ hình thành lên các cơ chế tác dụng khác nhau đối với vắc xin.
- Dạng W/O (water in oil): Là dạng vắc xin nhũ dầu được ứng dụng hiệu quả và phổ biến nhất hiện nay. Trong các sản phẩm vắc xin W/O, các phần tử huyễn dịch chứa yếu tố kháng nguyên được bao bọc bởi các hạt vi nhũ. Khi tiêm vào cơ thể, dưới tác động của dịch mô bào các hạt vi nhũ sẽ tách ra từ từ để giải phóng yếu tố kháng nguyên để kháng nguyên tiếp xúc với hệ thống miễn dịch của cơ thể, kích thích sản sinh đáp ứng miễn dịch.
- Dạng O/W (oil in water): Là dạng nhũ dầu mà trong đó các phần tử huyễn dịch chứa yếu tố kháng nguyên liên kết, tập trung quanh phân tử dầu (Phân tử dầu ở vị trí trung tâm và bao quanh tập trung các yếu tố kháng nguyên).
- Dạng W/O/W: Là dạng liên kết kép (nhũ kép). Trong đó, các phân tử dầu tạo liên kết kép để bao bọc các yếu tố kháng nguyên, đồng thời tạo liên kết để giữ kháng nguyên bao quanh hạt vi nhũ.
Vắc xin vô hoạt nhũ dầu có tốc độ phóng thích kháng nguyên chậm nên thời gian sinh đáp ứng miễn dịch kéo dài hơn so vắc xin keo phèn. Tuy nhiên quy trình phối chế phức tạp, yêu cầu trang thiết bị phù hợp, chi phí sản xuất lớn dẫn đến giá thành vắc xin cao.
Trong nghiên cứu này, để sản xuất vắc xin vô hoạt có thành phần kháng nguyên là hai loại virus nên dầu khoáng Montanide được sử dụng làm chất bổ trợ để phối trộn vắc xin.