Công nghệ sản xuất vaccinlê nhã uyên

-- Miễn dịch học là một chuyên ngành rộng trong Miễn dịch học là một chuyên ngành rộng trong --Đối tượng nghiên cứu :hoạt động sinh lý của hệ Đối tượng nghiên cứu :hoạt động sinh lý của

Miễn dịch học là một chuyên ngành rộng trong Miễn dịch học là một chuyên ngành rộng trong

Đối tượng nghiên cứu :hoạt động sinh lý của hệ Đối tượng nghiên cứu :hoạt động sinh lý của hệ

miễn dịch ở cơ thể khỏe mạnh và cả khi bệnh

(các đặc điểm lý, hóa, sinh lý in vitro, in situ, và

in vivo của các thành phần thuộc hệ miễn dịch);

các rối loạn của hệ miễn dịch (các bệnh tự

miễn, các phản ứng quá mẫn, sự suy giảm miễn

dịch); và hiện tượng thải ghép

Miễn dịch học được ứng dụng trong nhiều Miễn dịch học được ứng dụng trong nhiều

ngành khoa học khác, bản thân nó cũng phân

thành các ngành chuyên sâu hơn

2

3

4

5

6

• Vai trò và vị trí của môn học:

-Miễn dịch học ứng dụng là một môn khoa học nghiên

cứu ứng dụng những kiến thức của miễn dịch học

vào nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau

1 Trong “lĩnh vực đấu tranh phòng chống các bệnh

truyền nhiễm và ký Sinh trùng” và để tạo ra

vaccine

2 Trong lĩnh vực điều trị đặc hiệu đối với các bệnh

truyền nhiễm, miễn dịch học ứng dụng cũng đóng

một vai trò hết sức quan trọng

- Song song với sự phát triển của vacxin thì việc dùng

kháng huyết thanh trong chẩn đoán và điều trị

cũng ngày càng được phát triển và ửng dụng rộng

rãi

3 Trong lĩnh vực chẩn đoán các bệnh truyền nhiễm

và ký Sinh trùng, miễn dịch học ứng dụng cũng

đóng một vai trò tích cực, cùng với các phương

pháp chẩn đoán khác như chẩn đoán dịch tế học,

chẩn đoán vi Sinh vật học, thì chấn đoán huyết

thanh học là một phương pháp ưu việt vì cho kết

quả nhanh và chính xác

• Kháng nguyên (Ag: antigen)

– Chất được nhận biết như là lạ đối với cơ thể (về

thông tin di truyền) và gây ra một đáp ứng miến dịch

Ag = chất sinh miễn dịch

• Kháng thể (Ab:antibody)

– Proteine được tổng hợp bởi cơ thể khi đáp ứng với

một kháng nguyên và có khả năng liên kết đặc hiệu

đối với kháng nguyên đó và chúng có đặc tính sinh

– Dùng định lượng tỉ lệ kháng thể trong máu, nhằm:

• Xác định xem đó là một phản ứng hay một sự nhiễm

• Kiểm tra hiệu quả của vaccin (15 ngày sau khi chủng

vaccin sống/28-56 ngày sau khi đưa vaccin vô hoạt)

• Kiểm tra kháng thể mẹ truyền

8

Vi khuẩn Virus

Ký sinh trùngKháng nguyên

iTạo điều kiện thực bào

iKhởi đầu sự hoạt hóa hệ thống enzyme

(bổ thể)

2 dạng đáp ứng

Tế bào độc

Tiết các lymphokine

Phá hủy màng của các tế bào đích (tế bào nhiễm virus)

iHuy động và thu hút đại thực bào

iDuy trì các đại thực bào tại chỗ

iHoạt hóa sự thực bào

Miễn dịch đặc hiệu

Phương tiện bảo hộ nhờ một cá thể khác Phương tiện bảo hộ của bản thân

Do mẹ truyền huyết thanh Nhiễm Chủng vaccin

qua trứng, sữa đầu,

sữa

Tự nhiên Nhân tạo Tự nhiên Nhân tạo

9

Đáp ứng miễn dịch

10

11

12

13

14

15

16

17

Tế bào tham gia miễn dịch

18

19

20

21

22

23

24Kháng nguyên

25

26

27

28

29

30

31

32

33Kháng thể

34

35

36

37

38

39

Miễn dịch đặc hiệu

40

41

42

43

44

45

46

47

Vấn đề 2

Vấn đề 2: : Vaccine Vaccine

Vaccin: có nguồn gốc từ vacca (bò cái) Vaccin: có nguồn gốc từ vacca (bò cái)

Vaccine là một chế phẩm sinh học chứa vật chất

của mầm bệnh được gọi là “kháng nguyên”

của mầm bệnh được gọi là “kháng nguyên”

Khi đưa vào cơ thể người hoặc động vật sẽ kích

thích cơ thể tạo ra một trạng thái miễn dịch,

giúp cơ thể chống lại mầm gây bệnh

(Outteridge, 1985) Vaccine có 2 thành phần chính là Antigen (Ag) Vaccine có 2 thành phần chính là Antigen (Ag)

và chất bổ trợ

48

SẢN XUẤT VACCINE

1.1 Vài nét về lịch sử và hướng phát

triển của công nghệ vaccine

• Thế kỷ 18, thế giới chứng kiến ba đại dịch cúm

49

Các dịch cúm vẫn tiếp diễn trong thế kỷ 19, khi các thành phố lớn dần lên

và giao thông đường biển giúp cho việc đi lại được thuận tiện - đồng nghĩa với khả năng lây lan tăng hơn Dịch cúm năm 1837 nghiêm trọng đến mức ở Berlin, số người chết nhiều hơn số người được sinh ra, và ở Barcelona thì toàn bộ các hoạt động kinh doanh bị đình đốn

trong đó riêng ở Tây

Ban Nha có 8 triệu,

vì thế dịch cúm này

mang tên cúm Tây

Ban Nha Trong ảnh,

bệnh nhân cúm nằm

la liệt trong một

bệnh viện ở Kansas,

Năm 1796 ông đã thực hiện thành công thử nghiệm vắc-xin ngừa căn bệnh đậu mùa, những nông dân vắt sữa bòcó thể bị lây bệnh đậu bò, nhưng sau khi khỏi bệnh, họ trở nên

miễn nhiễmđối với bệnh đậu mùa

Edward Jenner

52

công trình nghiên cứu

về vi sinh học và miễn dịch học đã mở đường cho những kiến thức hiện đại về vắc-xin.

53

Nguyên lý sử dụng vacxin

vSử dụng vacxin là đưa vào cơ thể

kháng nguyên có nguồn gốc từ vi sinh

vật gây bệnh hoặc vi sinh vật có cấu

trúc kháng nguyên giống vi sinh vật

gây bệnh, đã được bào chế đảm bảo

độ an toàn cần thiết, làm cho cơ thể tự

tạo ra tình trạng miễn dịch chống lại

tác nhân gây bệnh

vNói một cách khác: sử dụng vacxin là

tạo miễn dịch chủ động nhân tạo

Đặc tính cơ bản của một vaccine

ØKhông độc Liều sử dụng phải thấp hơn rất

nhiều so với liều gây độc Tuy nhiên cũng

có thể gây ra phản ứng phụ ở một số

người

üPhản ứng tại chỗ: Nơi tiêm vaccine có thể hơi

đau, mẩn đỏ, hơi sưng hoặc nổi cục nhỏ

üPhản ứng toàn thân: Sốt thường, co giật với tỷ

lệ nhỏ có thể sốc phản vệ với khả năng xảy ra

hiếm

Vacxin có hiệu lực lớn là vaccine gây được miễn dịch ở

mức độ cao và tồn tại trong một thời gian dài

Hiệu lực gây miễn dịch của vaccine trước hết được đánh

giá trên động vật thí nghiệm, sau đó trên thực địa

q Trên động vật thí nghiệm

ü Cách 1:Đánh giá mức độ đáp ứng miễn dịch thông qua việc xác

định hiệu giá kháng thể hoặc xác định mức độ dương tính của

phản ứng da Cách đánh giá này chưa cho biết hiệu lực bảo vệ,

mới chỉ cho biết mức độ đáp ứng miễn dịch của cơ thể động vật

đối với loại vacxin thử nghiệm

ü Cách 2: Xác định tỷ lệ động vật đã được tiêm chủng sống sót

sau khi thử thách bằng vi sinh vật gây bệnh

q Trên thực địa (field test):

ü Vacxin được tiêm chủng cho một cộng đồng, theo dõi thống kê

tất cả các phản ứng phụ và đánh giá khả năng bảo vệ khi mùa

qKháng nguyên mạnh là kháng nguyên khi đưa

vào cơ thể một lần đã sinh ra nhiều kháng thể

q kháng nguyên yếu là những chất phải đưa vào

nhiều hoặc phải kèm theo một tá dược mới sinh

được một ít kháng thể

4 Tính miễn dịch

q Vacxin gây miễn dịch bằng một vi khuẩn hoặc

virus giảm độc lực, hoặc với một protein đặc

hiệu có tính kháng nguyên để gây ra một đáp

ứng miễn dịch

q Tạo ra hiệu quả đề kháng cho cơ thể về sau khi

tác nhân gây bệnh xâm nhập với đầy đủ độc

tính

55

Phân loại vaccine

1.Các phương pháp phân loại truyền thống

-Vaccine động lực (nhược độc) hay vacxin sống

v Là vacxin chế từ tác nhân gây

ü VD: VẮC XIN TỤ HUYẾT TRÙNG HEO

56

Vaccine dưới đơn vị hay vaccin Vaccine dưới đơn vị hay vaccin

thành phần

• Là loại vacxin không dùng toàn bộ tế

bào vi khuẩn hay toàn bộ virus mà

57

2 Vaccine tổng hợp-Vaccine sống giảm động lực bằng lực bằng kỹ

-Vacxin dựa trên cơ thể chuyển gen Sản xuất cây

chuyển gen nhờ Agrobacter tumefaciens

-Vaccine bào tử (spore vaccine)

Đơn giản, dễ sản xuất

Giá thành rẻ, tương đối

ổn địnhGây miễn dịch kéo dài

Không cần tiêm nhiều

lần

Có thể gây bệnh nhẹ

Có thể chuyển thành dạng gây bệnh

Virus có thể bị chết, cần bảo quản lạnh

Có thể bị nhiễm virusChứa genome virus có thể gây bệnh ung thư

sống rất thấp

Cần nuôi tạo lượng virus lớn, có thể cần tá chất bổ trợ

Tính miễn dịch có thể không cao

Có thể phải tiêm nhắc lại nhiều lầnChứa genome virus có thể gây bệnh ung thư

Có phản ứng sau khi chủng vaccin

Vaccin

vô

hoạt

Không nguy hiểm đối

với môi trường

Thời gian miễn dịch

dài

Có thể phối hợp các

vaccin

Chủng cho từng cá thể cùng với chất bổ trợ Giá thành vaccin đắt Thời gian xuất hiện miễn dịch dài hơn

Vaccins sống / vô hoạt

Cần hệ thống nuôi để thu lượng virus lớn

Tính miễn dịch có thể không cao

Có thể phải tiêm nhắc lại nhiều lần

Có thể chứa cả hạt virus hoặc genome virus

Tính miễn dịch có thể không cao

Có thể cần tiêm nhắc lại nhiều lần

gà/uốn ván

Độc tố bạch hầuĐộc tố vi khuẩn than

Bordetella pertussis

Bạch hầuThan

Ho gà

Giải độc tốGiải độc tốDưới đơn vị bất hoạt

Cũng có thể dùng cả tế bào làm kháng nguyênHaemophilus

influenzae typ B

Haemophilus influenzae

Viêm màng nãoViêm phổi

Dưới đơn vị bất hoạt

Poilo bại liệt Virus Polio Bại liệt Bất hoạt (Salk)

Giảm độc lực (Sabin)

Sởi/quai bị/

rubella

(MMR)

Virus sởiVirus quai bịVirus rubella

SởiQuai bịSởi Đức

Giảm độc lựcGiảm độc lựcGiảm độc lựcThủy đậu Virus thủy đậu Thủy đậu Giảm độc lực

Viêm phổi

Pnuemococcus

StrepcoccusPnuemonia

Viêm phổi Dưới đơn vị

bất hoạtViêm gan A Virus viêm gan

bệnh

60

VACCIN C

VACCIN CỔ Ổ Đ ĐIIỂ ỂN N

VACCINE NHƯỢC ĐỘC

• Chế tạo từ một hoặc nhiều chủng vi sinh vật

được làm giảm độc lực:

• ⇒ có khả năng nhân lên trong con vật được

nhận

• ⇒ có thể tạo ra đáp ứng miễn dịch kéo dài trên

con vật để chống lại mầm bệnh cùng loài có độc

lực ( vẫn giữ tính sinh miễn dịch).

• ⇒ không tạo ra bất kỳ bệnh tích nào trên con

vật đó

• Đến nay, những tiến bộ về kỹ thuật gen

khơng chỉ ảnh hưởng đến thiết kế vaccine

dưới đơn vị mà cịn được áp dụng trong 3

lĩnh vực đặc biệt khác:

1 Làm mất đoạn và hiện dị gen để tạo ra

những chủng vi khuẩn, virus khơng độc để

chế tạo vacxin

2 Tạo ra các vector mang gen chi phối sự

sinh sản kháng nguyên tái tế hợp,

cytokine tái tế hợp để tạo ra các vacxin tại

tế hợp cĩ vector dẫn truyền.

3 Thúc đẩy về sự ra đời vaccine ADN dưới

đang một plasmid với một gen khởi động

(promotor) thích hợp

61

• Tóm lại, lịch sử phát triển của vaccine có

thể chia thành 3 giai đoạn lớn:

+ Giai đoạn Jenner (từ 1796): Sử dụng các

virus nguyên độc để gây miễn dịch cho

+ Giai đoạn vaccine ADN (từ 1996): đánh

đầu một giai đoạn mới trong cuộc cách

mạng về vaccine, có rất nhiều hướng để

tạo ra những vi khuẩn thể hệ mới, hiện đại

• Tuy nhiên các thuật ngữ về các sản

phẩm Sinh học dùng trong thú y thay

đổi giữa các quốc gia.

62

• Vaccine ra đời đã làm công cuộc phòng chống các

bệnh truỵền nhiễm ngày càng có hiệu quả, đã có

nhiều bệnh truyền nhiệm nguy hiệm đôi với con

người và động vật được không chế và từng bước

được loại trừ

• Năm 1977, trường hợp đậu mùa cuối cũng ở

người trên thế giới là Ali Maow Maain, người

Somalia

• Năm 1979, Tổ chức Y tế thể giới (WHO) đã công

bố loại trừ hoàn toàn bệnh đậu mùa trên toàn thế

giới

• Năm 1987, kỷ niệm 10 năm thanh toán bệnh đậu

mùa

• Năm 2000, Bộ Y tế Việt Nam tuyên bố loại trừ

bệnh bại liệt ở Việt Nam

THÀNH PHẦN CỦA VACCINE

• Vaccine bao gồm hai thành phần chính là kháng

nguyên và chất bổ trợ

1 Kháng nguyên :

Trước đây kháng nguyên được coi là một chất lạ có

bản chất là protein, khi đưa vào cơ thể kích thích cơ

thể sản sinh ra kháng thể đặc hiệu và kháng thể đặc

hiệu sẽ trung hoà kháng nguyên đó

Ngày nay khi nghiên cứu đáp ứng miễn dịch của cơ

thể người ta thấy rằng khi cơ thể nhận được kháng

nguyên không chỉ sản sinh kháng thể đặc hiệu (đáp

ứng miễn dịch dịch thể) mà còn tạo ra một lớp tế

bào mẫn cảm

Tế bào này cũng có khả năng tạo phản ứng với kháng

nguyên (miễn dịch tế bào)

Vì vậy, hiện nay kháng nguyên được hiểu là những

chất khi đưa vào cơ thể sẽ kích thích cơ thể sản sinh

ra kháng thể dịch thể và tế bào mẫn cảm đặc hiệu

chống lại sự xâm nhập và gây bệnh của mầm bệnh

63

THÀNH PHẦN CỦA VACCINE

2 Chất bổ trợ:

• Chất bổ trợ là những hợp chất hóa học được thêm vào vaccine

nhằm làm tăng khả năng kích thích miễn dịch và tăng hiệu lực của

vacxin.

• Trong quá trình chế tạo, sử dụng thấy rằng nếu vacxin chỉ chứa

kháng nguyên, khi dùng tiêm phòng tạo hiệu lực bảo hộ thấp,

không kéo dài, phản ứng xảy ra với tỉ lệ thấp.

• Nhưng khi cho thêm những chất không phải là kháng nguyên vào

vaccine sẽ làm cho hiệu lực và thời gian bảo hộ của vaccine tăng

lên.

• Các chất đưa vào vaccine được gọi là chất bố trợ Vậy chất bố trợ

của vaccine là những chất có hoạt tính kích thích miễn dịch không

đặc hiệu dùng bổ sung vào vaccine để nâng cao hiệu lực và độ dài

miễn dịch (Ramon, 1931)

• Theo Bahneman (1990), chất bố trợ của vacxin có ba tác dụng:

- Hấp thu và lưu giữ kháng nguyên trong cơ thể lâu hơn, không bài

thải nhanh kháng nguyên.

- Tạo kích thích đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu của cơ thể.

- Giảm kích thích phản ứng của độc tố (nếu có) trong vaccine đối

với cơ thể.

THÀNH PHẦN CỦA VACCINE

• Phân loại chất bổ trợ:

- Chất bổ trợ vô cơ: Al(OH)3, K(SO4)2 …

• Các chất bổ trợ vô cơ thường hấp phụ kháng

nguyên lên bề mặt đế tăng cường độ kích

thích đáp ứng miễn dịch của cơ thể, đồng

thời giải phóng kháng nguyên từ từ vào hệ

bạch huyết để kéo dài thời gian kích thích

đáp ứng miễn dịch của cơ thể

• Với mầm bệnh có sản sinh độc tố, sau khi đi

được vô hoạt (giải độc tố) cũng được chất bổ

trợ hấp thu và giải phóng từ từ đế hạn chế

tác động gây phản ứng cục bộ và toàn thân

Trong thú y, người ta hay dùng chất bổ trợ là

K(SO4)2.12H2O (gọi là keo phèn) trong các

vaccine vi khuẩn vô hoạt.

64

• Chất bổ trợ hữu cơ: Bao gồm các loại dầu thực

vật như dầu hướng dương, dầu lạc, dầu ôliu,

các loại mỡ động vật, các sản phẩm của dầu

khoáng hoặc montanide 50 của Pháp

• Các chất bố trợ hữu cơ khi hỗn hợp với kháng

nguyên sẽ tạo thành dạng nhũ tương nước

trong dầu

• Ở dạng nhũ tương này, kháng nguyên nằm

trong huyễn dịch dầu.

• Để khắc phục những nhược điểm của vaccine

nhũ nước trong dầu như dễ phân lớp, rít kim

khi tiêm, về sau người ta đã nghiên cứu chế tạo

ra loại vaccine dạng nhũ tương kép: nước trong

dầu trong nước.

• Chất bổ trợ là sinh vật: Thường dùng là xác của một

số loài vi khuẩn như M tuberculosis hay Salmonella

typhỉmurium Cũng có thế dùng nội độc tố của vi

khuẩn như Lipopolysaccarit Gồm có các dạng sau :

Sản phẩm từ vi khuẩn:

+ Trợ chất đầy đủ của Freund's

+ ( CFA, FCA) (M Tuberculosis chết)

+ DETOX™ (thành tế bào Mycobacterium phlei)

+ Trehalose dimycolat

+ Bacterium Calmette - Guerin (BCG)

+ Muramyl dipeptid

• Gamma inulin và Algammulin

• p - glucan (a - glucan, pleuran)

• Monophosphoryl lipid A (MPL")

• Neuraminidase - Galactose oxydase (NAGO)

• Klebsiella pneumoniae glycoprotein

• Bordetella pertussis

• Corynebacterium parvum

65

.Nguyên tắc sử dụng vaccin

• Việc sử dụng vaccin phải đảm bảo các

nguyên tắc sau đây:

- Tiêm chủng trên phạm vi rộng, đạt tỷ lệ

cao.

- Tiêm chủng đúng đối tượng.

- Bắt đầu tiêm chủng đúng lúc; bảo đảm đúng

khoảng cách giữa các lần tiêm chủng; tiêm

chủng nhắc lại đúng thời gian.

- Tiêm chủng đúng đường và đúng liều lượng.

- Nắm vững phương pháp phòng và xử trí các

phản ứng không mong muốn do tiêm chủng.

- Bảo quản vaccin đúng quy định.

66

CÁC PHƯƠNG PHÁP NHƯỢC ĐỘC

• VI KHUẨN : Cấy vào môi trường bất thường

để làm mất tính thích nghi của chúng với ký

chủ.

– chủng vaccin BCG của Mycobacterium bovis:

nuôi cấy trong môi trường mật bảo hòa trong thời

gian 13 năm.

– Chủng vi khuẩn gây bệnh nhiệt thán: nuôi trong

môi trường thạch có 50% huyết thanh giàu CO2

(mất khả năng hình thành capsule).

• VIRUS: nuôi cấy trong tế bào hoặc những

chủng loại thú mà nó không thích nghi trong

tự nhiên.

– virus gây bệnh dịch tả heo: cấy truyền nhiều đời

(155 đời) qua thỏ.

– Virus gây bệnh dại (chủng Flury): cấy truyền

nhiều đời qua trứng

– Virus gây bệnh sài chó = Carre (thường tấn công

tế bào lympho), cấy nhiều đời qua tế bào thận

chó

67

• Vi sinh vật gây bệnh từ loài khác

• Virus không có độc lực tự nhiên:

– chủng Hitchner B1 của virus Newcastle

– Dùng những vi sinh vật từ một loài có đặc tính

kháng nguyên tương tự để điều chế vaccine cho

những loài thú khác

• Virus gây bệnh sởi của người: chống bệnh sài trên

ØTruyền qua trứng cĩ phơi hay mơi trường tế bào

BI : H120 rất nhược độc (120 lần truyền qua trứng)

và H52 ít nhược độc hơn dùng để nhắc lại.

RTI : Poulvac TRT (lúc 1 ngày tuổi khơng nhắc lại)/H5N2/gà

hay Nobilis TRT 50 lúc 1 ngày tuổi và nhắc lại lúc

42 ngày/H5N3/gà-vịt.

Vấn đề : càng giảm khả năng gây bệnh thì càng giảm chất lượng kháng nguyên

Bệnh Newcastle : chủng Hitchner B1 (độc lực

thấp) được sử dụng cho chủng vaccin lần đầu

Chủng La Sota (độc lực cao hơn) được sửu dụng

để nhắc lại.