1.2. VACCINE PHÒNG CHỐNG BỆNH CÚM A/H5N1
1.2.2. Nghiên cứu sản xuất vaccine phòng chống bệnh cúm A/H5N1
Đồng thời với các biện pháp phòng bệnh thì việc sử dụng vaccine đƣợc xem nhƣ là một biện pháp hỗ trợ tích cực và chủ động trong việc phòng và hạn chế bệnh cúm gia cầm. Vaccine virus cúm có hai thành phần kháng nguyên chính có vai trò kích thích sản sinh kháng thể tạo miễn dịch chủ động là HA và NA, trong đó kháng thể kháng HA có vai trò chủ đạo trong đáp ứng miễn dịch chống virus cúm gia cầm. Còn kháng thể kháng NA có ý nghĩa trong việc phát hiện giữa gia cầm đƣợc tiêm vaccine với những gia cầm nhiễm virus trên thực địa [143].
Nghiên cứu gen học kháng nguyên liên quan đến vaccine và miễn dịch cũng đã đƣợc Viện Công nghệ sinh học, Viện Vệ sinh dịch tễ trung ƣơng, Viện Pasteur Thành phố Hồ Chí Minh, Viện Thú y quốc gia, Trung tâm chẩn
đoán thú y trung ƣơng tiến hành, đó là việc thu thập gen kháng nguyên H5 và N1 từ các chủng phân lập trên gà, vịt, ngan của Việt Nam ở các năm và so sánh với trình tự chuỗi gen cúm A/H5N1 của các chủng cường độc đương nhiễm và vaccine của Việt Nam và thế giới [4]. Nhận định hỗn hợp virus gây bệnh và phân hoá kháng nguyên của virus cúm A/H5N1 tại Việt Nam cũng đã đƣợc xác nhận qua phân tích hàng chục chủng thu nhận từ nhiều vùng khác nhau trong cả nước. Điều này ảnh hưởng đến dịch tễ, chẩn đoán, phòng trừ và quan hệ lây nhiễm trong tự nhiên cũng nhƣ vai trò miễn dịch của các chủng cổ điển đang sử dụng làm vaccine tại Việt Nam và thế giới (vaccine H5N1, chủng gốc: A-Gs-CN-Gd1(96)(H5N1), vaccine H5N2, chủng gốc: A-Turkey- ENG-N28(73)(H5N2), vaccine TrovacAIV-H5, chủng gốc: A-Tk- IRE1378(83)(H5N8)), vaccine H5N2, chủng gốc: A-Ck-MEX-Hidalgo- 232(94)(H5N2). Giống NIBRG-14 từ chủng gốc A/Vietnam/1194/2004 (H5N1) đã đƣợc Việt Nam nghiên cứu công nghệ sản xuất vaccine cho gia cầm và người [9].
Để có thể đáp ứng nhanh nhu cầu về vaccine cúm gia cầm, ngoài việc tiếp tục những nghiên cứu về vaccine tái tổ hợp trên cơ sở các tiểu đơn vị và vaccine DNA, ngày 3 tháng 11 năm 2005 Viện Công nghệ sinh học đã hoàn tất các thủ tục và tiến hành tiếp nhận chủng virus sản xuất vaccine NIBRG-14 từ Viện Quốc gia về Tiêu chuẩn và Kiểm định sinh học, Vương Quốc Anh.
Đây là chủng virus đƣợc tạo bằng kỹ thuật di truyền ngƣợc, tái tổ hợp trên cơ sở các gen của chủng gốc PR8/34 với các gen HA (đã bị đột biến mất 4 amino acid RRRL và đột biến thay thế 3 amino acid tại vùng gây độc) và NA có nguồn gốc từ chủng virus cúm H5N1 phân lập từ bệnh nhân Việt Nam (A/Vietnam/1194/2004). Chủng NIBRG-14 này đã đƣợc Tổ chức Y tế thế giới công nhận về độ an toàn và khuyến cáo là một trong các chủng dùng cho sản xuất vaccine trên thế giới hiện nay. Hiện nay các chủng này cũng có đƣợc
nhiều nước như Trung Quốc, Hungary, Brazil sử dụng để sản xuất vaccine cho gia cầm. Một số nước đã có kế hoạch sử dụng chủng này để sản xuất vaccine cho người [9].
Theo sự khuyến cáo của WHO, Viện Công nghệ sinh học đã sử dụng chủng NIBRG-14 đã tiến hành nhân virus trên phôi gà và kiểm tra các chỉ tiêu cơ bản của một giống virus [7]. Viện cũng đã phối hợp với Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn và một số cơ quan xây dựng và triển khai đề án sản xuất vaccine cúm gia cầm A/H5N1 bằng chủng virus vaccine NIBRG-14. Ngoài ra, một số đề tài khác nhƣ nghiên cứu dịch tễ học phân tử, chẩn đoán, vector tái tổ hợp dẫn truyền kháng nguyên sử dụng adenovirus hoặc LaSoTa virus. Đặc biệt, việc nghiên cứu các gen HA và các biến chủng H5N1 làm cơ sở để chế tạo vaccine được tiến hành ở nhiều cơ sở nghiên cứu ở nước ta và trên thế giới [9].
Năm 2004 viện Vệ sinh dịch tễ Trung Ƣơng và Công ty Vaccine và Sinh phẩm số 1 đã bắt đầu nghiên cứu sản xuất vaccine H5N1. Hiện nay, giai đoạn thử nghiệm thứ ba trên người và cũng là giai đoạn thử nghiệm cuối cùng của quy trình nghiên cứu vaccine được triển khai với khoảng 1200 người tham gia thử nghiệm. Sau giai đoạn thử nghiệm cuối cùng này thành công, công ty sẽ đề xuất Bộ Y tế cấp phép lưu hành vaccine và sản xuất hàng loạt vào năm 2013 để phục vụ việc phòng chống dịch cúm A/H5N1 trong cộng đồng . Đặc biệt để chuẩn bị cho việc chính thức đƣa vaccine ngừa cúm A/H5N1 trên người do Việt Nam sản xuất vào sử dụng rộng rãi, một dây chuyền công nghệ sản xuất vaccine cúm hiện đại đạt tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế thế giới đã đƣợc công ty đầu tƣ hoàn chỉnh, có thể sản xuất khoảng 2-5 triệu liều vaccine cúm A/H5N1/năm, với giá thành chỉ bằng một nửa so với vaccine cùng loại nhập ngoại.
Mặc dù đã có một số vaccine khác nhau đƣợc sản xuất, nhƣng các nhà khoa học trên thế giới vẫn đang tiếp tục phát triển những loại vaccine mới có
tính ƣu việt hơn, rẻ hơn, dễ bảo quản và phân phối hơn, an toàn và hiệu quả hơn [127]. Bề mặt viêm mạc là vị trí xâm nhập quan trọng nhất đối với nguồn bệnh, nhất là đối với vi khuẩn và virus, việc cung cấp kháng nguyên qua đường miệng là một hướng nghiên cứu có nhiều hứa hẹn. Vaccine ăn được có
nguồn gốc từ thực vật là nguồ , đáp
ứng đƣợc cho hàng trăm triệu con gà vịt và sẽ đem lại nhiều hứa hẹn, đặc biệt cho ngành thú y.
Bản chất của vaccine thực vật là một loại vaccine dưới đơn vị hay protein tái tổ hợp, nhƣng khác vớ là vaccine đƣợc đƣa vào cơ thể theo đường tiêu hoá, sản xuất trong hệ thống thực vật. Vaccine thực vật có khả năng kích thích cơ thể sản xuất kháng thể hiệu quả hơn các loại vaccine tiêm. Vì vaccine thực vật qua đường miệng sẽ cảm ứng hệ thống miễn dịch, sản xuất các kháng thể chống lại các tác nhân gây bệnh, do đây là nơi tập trung các mô có khả năng đáp ứng miễn dịch cao nhất của cơ thể [129].
Vaccine thực vật có hoạt tính tương tự như vaccine thông thường, chỉ khác là vaccine đƣợc thực vật tổng hợp trong những phần ăn đƣợc nhƣ lá, củ, quả và hạt. Vaccin này có một số ƣu điểm nổi bật so với các loại vaccine khác là:
i) Nếu vaccine qua đường miệng dùng ở dạng tinh sạch, không được bao gói, sẽ dễ dàng bị dịch tiêu hoá của đường ruột phân hủy. Trái lại, vaccine thực vật đƣợc chính mô và thành tế bào thực vật bao bọc, hạn chế đƣợc sự phá hủy đó và ổn định, bền vững trong cơ thể. Bởi vậy vaccine này có thể ăn tươi hoặc nấu chín.
ii) Dễ dàng sản xuất khối lƣợng lớn bằng cách tăng diện tích trồng cây chuyển gen có khả năng sản xuất kháng nguyên.
iii) Tính ổn định cao, dễ bảo quản, sử dụng và kinh tế. Các vaccine đƣợc tạo ra trong tế bào thực vật có độ bền ngay ở nhiệt độ phòng, không cần nhiệt độ lạnh do chúng đƣợc bao bọc bởi các cơ quan tử của tế bào nhƣ: thành tế bào,
mạng lưới nội chất, thể golgi... Bởi vậy có thể vận chuyển dễ dàng không cần các điều kiện bảo quản lạnh nhƣ những vaccine khác.
iv) Có độ an toàn cao. Do bản chất của vaccine thực vật là loại vaccine dưới đơn vị do gen mã hoá cho một phần của protein virus gây bệnh, nó không phải là chính tác nhân gây bệnh đã bất hoạt hoặc chết. Hơn nữa vaccine thực vật đƣợc sản xuất từ thực vật, do đó không bị tạp nhiễm các nhân tố gây bệnh ở động vật trong quá trình sản xuất.
v) Hạt cây trồng dễ dàng cung cấp dạng thức ăn cho vật nuôi và thú hoang dã.
Hiện nay cây chuyển gen đã đƣợc công nhận là nguồn hợp pháp để sản xuất các hợp chất sinh học dùng làm dƣợc phẩm và các dự án nghiên cứu và phát triển đi theo hướng này. Đã có những bằng chứng về tạo phản ứng miễn dịch khi sử dụng những sản phẩm này ở động vật và người. Cho đến nay đã có hơn 30 loại vaccine khác nhau đƣợc sản xuất trong 10 loại cây trồng đã đƣợc công bố, một số trong đó đã đƣợc thử nghiệm lâm sàng.
Năm 1990, Curtiss và Cardineau là hai tác giả đầu tiên thành công trong việc tạo ra cây thuốc lá chuyển gen có khả năng tạo vaccine kháng Streptococcus mutans. Hiện nay, trên thế giới đã thành công trong việc tạo ra các giống cây có khả năng sản xuất vaccine nhƣ khoai tây, cà chua, thuốc lá, rau diếp, lúa mỳ, đậu đũa.
Cùng với sự phát triển của công nghệ sinh học, thế hệ thứ hai của loại vaccine thực vật đã ra đời đó là vaccine đa thành phần. Vaccine đa thành phần được tạo thành gồm nhiều dưới đơn vị (epitope) của các tác nhân gây bệnh khác nhau. Do vậy vaccine đa thành phần đƣợc sản xuất từ thực vật có khả năng kích thích cơ thể kháng lại với nhiều loại bệnh cùng một lúc.
Tháng 8-2002, Yusibov và đtg đã thành công trong việc tạo ra loại spinach có khả năng tạo ra loại vaccine dại. Nhóm tác giả đã thiết kế vector chuyển gen vào thực vật có chứa đồng thời 2 chuỗi peptide quyết định kháng
nguyên là G và N protein. Đây cũng chính là vaccine dưới đơn vị có khả năng đáp ứng miễn dịch của cơ thể cao nhất .Tiến hành thử nghiệm ở người thấy rằng khi ăn rau spinach đƣợc chuyển gen cơ thể xuất hiện kháng thể chống lại virus dại giống nhƣ việc tiêm phòng truyền thống.
Nhƣ vậy, sản xuất vaccine thực vật là một chiến lƣợc kết hợp sự đổi mới của y học và công nghệ sinh học ở cây trồng. Dùng thực vật để sản xuất vaccine là một giải pháp kinh tế và có nhiều triển vọng. Để tiến tới sản xuất đƣợc vaccine thực vật phục vụ cho việc phòng chống bệnh dịch nhƣ dịch cúm gia cầm hiện nay thì cần phải có một chiến lƣợc nghiên cứu để đƣa ra quy trình công nghệ sản xuất. Trong những năm gần đây, với sự phát triển của công nghệ sinh học nói chung và công nghệ tế bào thực vật nói riêng, ở Việt Nam đã thành công tạo ra một số cây trồng chuyển gen nhƣ lúa kháng sâu, chịu hạn, khoai lang kháng bọ hà, bông kháng sâu,... Đây là những thành công mang tính đột phá trong lĩnh vực tạo cây chuyển gen, mở ra những ứng dụng mới theo hướng nghiên cứu tạo cây chuyển gen phục vụ cho hướng nghiên cứu vaccine thực vật.