Đề tài: Ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất vaccine

Chia sẻ: Nguyễn Thị Mỹ Hạnh | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:17

Thêm vào BST

Báo xấu

486
lượt xem 66
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Antoni van Leeuwenhock phát minh ra kính hiển vi và nhìn thấy vi khuẩn vào năm 1684.Năm 1697, Edward Jenner được công nhận là người đầu tiên sữ dụng vaccine để ngừa bệnh đậu mùa cho con người ngay từ khi người ta còn chưa biết đến bản chất của các tác nhân gây bệnh.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất vaccine

TRƯỜNG ĐẠI HOC NÔNG LÂM KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN  ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT VACCINE GIÁO VIÊN:NGUYỄN NGỌC TÂM HUYÊN NHÓM: LỚP DH10DL VÕ THỊ THU AN LÊ HÙNG VƯƠNG HOÀNG THỊ HƯƠNG HUỲNH THỊ BÍCH LIÊM NGUYỄN HOÀNG CẨM TÚ PHẠM THỊ MINH THƯ MỤC LỤC 1.LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN VACCINE 1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH 1.2 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN 2. VACCINE 2.1 KHÁI NIỆM 2.1.1 KHÁI NIỆM 2.1.2 THÀNH PHẦN 2.1.3 TIÊU CHUẨN 2.2 ĐẶC TÍNH CƠ BẢN CỦA VACCINE 2.2.1. AN TOÀN
2.2.2. HIỆU LỰC 2.2.3. TÍNH KHÁNG NGUYÊN 2.2.4. TÍNH MIỄN DỊCH 2.3 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA VACCINE 3. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT 3.1 PHÂN LOẠI 3.1.1 DỰA VÀO THÀNH PHẦN KHÁNG NGUYÊN 3.1.2 DỰA VÀO HOẠT TÍNH CỦA MẦM BỆNH 3.2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT 3.2.1 SẢN XUẤT VACXIN THEO PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG 3.2.2 SẢN XUẤT VACCINE TÁI TỔ HỢP 4. NGUYÊN LÝ SỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN VACCINE 4.1 NGUYÊN LÝ SỬ DỤNG 4.2 BẢO QUẢN VACCINE 5.MỘT SỐ LOẠI VACCINE 6. ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI
ỨNG DUNG VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT VACCINE 1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN 1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH Antoni van Leeuwenhock phát minh ra kính hiển vi và nhìn thấy vi khuẩn vào năm 1684.Năm 1697, Edward Jenner được công nhận là người đầu tiên sữ dụng vaccine để ngừa bệnh đậu mùa cho con người ngay từ khi người ta còn chưa biết đến bản chất của các tác nhân gây bệnh.Trong giai đon từ năm 1857 đến năm 1885, Louis Pasteur trở thành “ông tổ “ của ngành vi sinh vật với công trình nghiên cứu về vi sinh vật học và miễn dịch học đã mở đường cho những kiến thức hiện đại cho vaccine và cũng là người đầu tiên chế tạo ra vaccine phòng bệnh than và bệnh dại. 1.2 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN 1.2.1 THỜI KÌ SƠ KHAI Vào cuối thế kỉ 18 bác sĩ thú y Jenner(Anh) với vaccine làm t ừ chủng gây bệnh đậu bò tiêm cho cậu bé Philip 13 tuổi.Năm 1985 Pasteur dung vaccine làm yếu qua cấy truyền trên thỏ phòng dại-phát sinh từ vaccine.Từ đó tạo nguyên lý ”làm yếu mầm bệnh bằng cấy truyền sang cơ chất không thích hợp” còn gọi là “phương pháp cố định”. 1.2.2 THỜI KHÌ GIẢI ĐỘC TỐ VÀ VACXIN BẤT HOẠT
1884 Laffler phát hiện vi khuẩn bạch hầu và Roux-Yersin phát hiện độc tố bạch hầu gây bệnh. Sau khi Behring-Kitasato phát hiện kháng huyết thanh thì Gleumy-Ramon giải độc tố bằng formalin-ra đời vaccine giải độc tố bạch hầu(1923).Tiến đến phát minh vacxin toàn than tế bào bất hoạt chống vi khuẩn thương hàn,tả,ho gà,vaccine virut bất hoạt khác như bại liệt salk,viêm não nhật bản.cúm…. 1.2.3 THỜI KÌ VACXIN SỐNG Nuôi cấy virut trong phòng thí nghiệm đã thành công vào thế kỉ 20,nhờ đó việc sản xuát vaccine phát triển.Enders tạo môi trường nuôi cấy virut từ năm 1948. Năm 1954 Sabin phát triển vaccine bại liệt sống gồm 3 túyp.Ti ếp đó là các vaccine sống như sốt vàng,sởi,quai bị,Rubella,Rota,bại liệt Sabin. 1.2.4 THỜI KÌ CÔNG NGHỆ GEN Virut học và nuôi cáy mô phát triển là tiền đồ cho phát triển vaccine.Đặc biệt khi miễn dịch học hiện đại và công ngh ệ gen tái tổ hợp ra đời đã kích thích mạnh mẽ nghiên cứu sản xuất vaccine công nghệ cao.Trước đây chỉ có bác sĩ nhân y và thú y quan tâm vaccine.Đến nay,nhiều nhà khoa học thuộc các lĩnh vực sinh,hóa,lý và công nghệ đã kết hợp với nhau nghiên cứu ứng dụng công nghệ gen và protein trong phát triển vaccine. 2. VACCINE 2.1 KHÁI NIỆM 2.1.1 KHÁI NIỆM Vaccine là một chế phẩm sinh học chứa vật chất của m ầm 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 2.1.2 THÀNH PHẦN Có hai thành phần chủ yếu trong vaccine đó là:Kháng nguyên và chất bổ trợ vaccine.
Kháng nguyên:kháng nguyên được hiểu là một chất khi đưa vào cơ thể sẽ kích thích cơ thể vật chủ sản sinh kháng th ể và t ạora mộ lớp tế bào mẫn cảm đặc hiệu chống lại sự xâm nh ập và gây bệnh của mầm bệnh Chất bổ trợ vaccine: Là những chất được bổ sung vào vaccine, có khả năng kích thích sinh miễn dịch không đặc hiệu nhằm nâng cao hiệu lực và độ dài miễn dịch của vaccine Bổ trợ kết hợp với kháng nguyên làm tăng tính lạ của kháng nguyên khi vào cơ thể,nên đáp ứng miễn dịch mạnh hơn,quá trình tổng hợp protein cao hơn.Vaccine có bổ sung chất bổ trợ sẽ tạo được miển dịch mạnh hơn ,thời gian miễn dịch kéo dài hơn 2.1.3 TIÊU CHUẨN Không gây phản ứng toàn thân.Có thể có phản ứng cục bộ, nhưng những biểu hiện lâm sàng phải biến mất 24 giờ sau khi tiêm phòng Hiệu lực phòng bệnh cao và kéo dài Liều tiêm thấp và bảo quản dễ dàng 2.2 ĐẶC TÍNH CƠ BẢN CỦA VACCINE 2.2.1. AN TOÀN Một vaccine lý tưởng khi sử dụng sẽ không gây bệnh, không gây độc và không gây phản ứng. Sau khi sản xuất vacxin phải được cơ quan kiểm định nhà nước kiểm tra chặt chẽ về mặt vô trùng, thuần khiết và không độc. Vô trùng: Vaccine không được nhiễm các vi sinh vật khác, nhất là các vi sinh vật gây bệnh. Thuần khiết: Ngoài kháng nguyên đưa
vào để kích thích cơ thể đáp ứng miễn dịch chống vi sinh vật gây bệnh, không được lẫn các thành phần kháng nguyên khác có th ể gây ra các phản ứng phụ bất lợi Không độc: Liều sử dụng phải thấp hơn rất nhiều so với liều gây độc. Tuy nhiên, không có vacxin nào đạt được độ an toàn tuyệt đối. Về nguyên tắc, vaccine phải đảm bảo đủ độ an toàn. Song trên thực tế không thể đạt được mức độ an toàn tuyệt đối. Tất cả các vaccine đều có thể gây ra phản ứng phụ ở một số người. Phản ứng tại chỗ: Những phản ứng nhẹ thường gặp sau tiêm chủng là nơi tiêm có thể hơi đau, mẩn đỏ, hơi sưng hoặc nổi cục nhỏ. Nh ững ph ản ứng này sẽ mất đi nhanh chóng sau một vài ngày, không cần ph ải can thiệp gì. Nếu tiêm chủng không đảm bảo vô trùng, thì nơi tiêm chủng có thể bị viêm nhiễm, làm mủ. Phản ứng toàn thân: Trong các phản ứng toàn thân, sốt hay gặp hơn cả, kho ảng từ 10 đến 20 %. Sốt thường hết nhanh sau một vài ngày. Co gi ật có th ể gặp nhưng với tỷ lệ rất thấp, khoảng 1 phần vạn, hầu hết khỏi không để lại di chứng gì. Một số vacxin có thể gây ra phản ứng nguy hiểm hơn, trong đó có sốc phản vệ, tuy nhiên rất hiếm gặp. Khi bàn về những phản ứng do vaccine, rất cần phải nhấn mạnh rằng mức độ nguy hiểm do vaccine nhỏ hơn rất nhiều so với mức độ nguy hiểm do bệnh nhiễm trùng tương ứng gây ra. Thí dụ, tỷ lệ biến chứng nguy hiểm do bệnh ho gà gấp hàng trăm đ ến hàng nghìn lần phản ứng nguy hiểm do vacxin bạch hầu - ho gà - uốn ván gây ra. Khi cân nhắc để quyết định xem một vacxin nào đó có được đưa vào sử dụng hay không, cần phải so sánh gi ữa m ức đ ộ ph ản ứng do vacxin và tính nguy hiểm của bệnh nhiễm trùng tương ứng. 2.2.2. HIỆU LỰC Vaccine có hiệu lực lớn là vaccine gây được miễn dịch ở m ức độ cao và tồn tại trong một thời gian dài. Hiệu lực gây mi ễn d ịch
của vacxin trước hết được đánh giá trên động vật thí nghiệm, sau đó trên thực địa. Trên động vật thí nghiệm: Cách thứ nhất, 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 b ảo v ệ, mới chỉ cho biết mức độ đáp ứng miễn dịch của cơ th ể động vật đối với loại vaccine thử nghiệm. Cách thứ hai, xác định tỷ lệ động vật đã được tiêm chủng sống sót sau khi thử thách bằng vi sinh vật gây bệnh. Trên thực địa: Dù đã được cơ quan kiểm định nhà nước kiểm tra và đã được đánh giá trên động vật, trước khi đưa ra tiêm chủng rộng rãi, vacxin đều phải được thử nghiệm trên thực địa (field test): Vaccine được tiêm chủng cho một cộng đồng, theo dõi thống kê tất cả các ph ản ứng phụ và đánh giá khả năng bảo vệ khi mùa dịch tới. Ngoài 2 tiêu chuẩn trên, để chọn một vaccine tiêm chủng, người ta còn quan tâm đến giá thành và tính thuận lợi trong vi ệc ti ến hành tiêm chủng. 2.2.3. TÍNH KHÁNG NGUYÊN Người ta gọi khả năng kích thích cơ thể tạo thành kháng thể là tính kháng nguyên. Tính kháng nguyên có thể mạnh hay y ếu. Kháng nguyên mạnh là kháng nguyên khi đưa vào cơ th ể m ột l ần đã sinh ra nhiều kháng thể, còn kháng nguyên yếu là những chất ph ải đưa vào nhiều hoặc phải kèm theo một tá dược mới sinh được một ít kháng thể 2.2.4. TÍNH MIỄN DỊCH 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, rồi tạo một trí nhớ miễn dịch đặc hiệu, tạo ra hiệu quả đề kháng cho cơ thể về sau khi tác nhân gây bệnh xâm nhập với đầy đủ độc tính.
2.3. CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA VACCINE Hệ miễn dịch nhận diện vắc-xin là vật lạ nên hủy diệt chúng và "ghi nhớ" chúng. Về sau, khi tác nhân gây bệnh thực th ụ xâm nhập cơ thể, hệ miễn dịch đã ở tư thế sẵn sàng để tấn công tác nhân gây bệnh nhanh chóng hơn và hữu hiệu h ơn (bằng cách huy động nhiều thành phần của hệ miễn dịch, đặc biệt là đánh th ức các tế bào lympho nhớ). Đây chính là các ưu điểm của đáp ứng miễn dịch đặc hiệu. 3. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT 3.1 PHÂN LOẠI Dựa vào thành phần kháng nguyên có trong vacxin,hoặc căn cứ vào đặc tính của mầm bệnh hoặc công nghệ chế tạo vacxin để phân loại vacxin. 3.1.1 DỰA VÀO THÀNH PHẦN KHÁNG NGUYÊN Gồm 4 loại: Vaccine thế hệ 1-vaccine toàn khuẩn: Có thể bao gồm kháng nguyên thân,vỏ bọc và độc tố của mầm bệnh sản sinh ra trong quá trình phát triển. Vaccine bất hoạt ( vaccine vi khuẩn chết) là các vi sinh vật gây bệnh bị giết bằng hóa chất hoặc bằng nhiệt. Thí dụ: các vaccine chống cúm, tả, dịch hạch và viêm gan siêu vi A. Ưu điểm: An toàn hơn vì các vi sinh vật không còn khả năng phục hồi dạng độc Nhược điểm: - Tính miễn dịch kém hơn, hầu hết các vaccine loại này chỉ gây đáp ứng miễn dịch không hoàn toàn và ngắn hạn, cần phải tiêm nhắc nhiều lần=> Đắt hơn Vaccine vi khuẩn, virus sống, giảm độc lực là vaccine chứa toàn bộ tế bào vi khuẩn hoặc vi rus được nuôi cấy dưới những điều kiện đặc biệt nhằm làm giảm hoạt lực, giảm đặc tính độc hại của chúng. Ưu điểm: Có khả năng tạo đáp ứng miễn dịch cao do chúng nhân lên theo chu kỳ thời gian trong cơ thể. Vaccine điển hình loại này thường gây được đáp ứng miễn dịch dài hạn và là loại vaccine được ưa chuộng dành cho người lớn khỏe mạnh. Các vắc-xin ngừa bệnh sốt vàng, sởi, bệnh ban đào và quai bị
Nhược điểm: Các vaccine loại này có thể gây nguy hiểm vì chúng có thể không ổn định và có thể trở lại dạng độc gây bệnh. Ví dụ , Vaccine bại liệt có thể gây chứng bại liệt cho trẻ được tiêm chủng với tỉ lệ 3/106 (tại Mỹ, theo Girard,1985). Tiêm chủng vaccine đậu mùa có thể gây viêm não tỉ lệ 5/106 (tại Mỹ, theo Girard,1985). Vaccine có nguồn gốc từ độc tố anatoxin: Ngoài vaccine chứa toàn bộ tế bào vi sinh vật, một số thành phần tiết ra của chúng cũng có khả năng kích thích miễn dịch đã được biết như các độc tố (toxoid). Vaccine loại này chứa các độc tố đã làm bất hoạt ( gọi là giải độc tố hay anatoxin). Các độc tố được chế tạo thành sau khi đã được ủ với formalin cho đến khi mất độc tính. Ví dụ như vaccine giải độc tố uốn ván hay bạch hầu. Vaccine thế hệ 2(subunit vaccine): Trong vaccine chỉ chứa một số thành phần gây bệnh của mầm bệnh. Ưu điểm : Kháng nguyên sẽ dùng để kích thích miễn dịch được phan lập từ phần lành tính, không gây bệnh của vi sinh vật gây bệnh, và được tổng hợp bằng các tế bào vi sinh vật hay động vật đã được lắp ráp gen, đảm bảo được tính an toàn trong sản xuất. Ít chất lạ hơn và không chưa toàn bộ gen của vi sinh vật nguyên thủy và không tái sản xuất trong cơ thể nhận, ít tác dụng phụ, khả năng miễn dịch cao. Giảm giá thành sản xuất, vì thay thế được các công đoạn đắt tiền bao gồm môi trường nuôi cấy mô động vật hoặc phôi bằng các môi trường nuôi cấy vi sinh vật thông thường, tương đối đơn giản. Không phải trang bị tốn kém cho vấn đề đảm bảo tính an toàn cao. Giá thành bảo quản và vận chuyển thấp nhờ giảm được các yêu cầu về làm lạnh và đông khô. Tránh được việc phải thử nghiệm tính an toàn trên qui mô lớn, vì vắc-xin không chứa tác nhân gây bệnh VD: vaccine viêm gan virus B thế hệ II được tạo bằng cách lây nhiễm vius viêm gan B vào tế bào chủ cho virus sản xuất kháng nguyên. Sau đó tách chiết và gây bất hoạt virus để tạo vaccine. Hạn chế là kỹ thuật chiết tách kháng nguyên phức tạp và tốn kém. Vaccine thế hệ 3-vaccine tái tổ hợp:Vaccine tái tổ hợp được sản xuất bằng công nghê gen vaccine tái tổ hợp trong đó các antigen đặc hiệu được tổng hợp từ ADN của vi sinh vật được phối hợp với các tá dược làm gia tăng tính miễn dịch. Cơ chế tác dụng: một phần các chất adjuvant sẽ liên kết với kháng nguyên và sẽ làm kháng nguyên dễ bị đánh bắt bởi
macrophage, đồng thời có thể làm cho các lymphocytes nhận diện các kháng nguyên đã liên kết một cách hiệu quả hơn các kháng nguyên ở dạng hoà tan Dạng kháng – kháng thể vaccine (Anti-idiotypic vaccines): Kháng – kháng thể đóng vai trò nhái lại cấu trúc của kháng thể đã được antigen từ vi sinh vật tạo thành nhưng chúng an toàn hơn. Ưu điểm: - Không phải tiêm vi sinh vật sống hoặc chết vào cơ thể. - Vắc-xin này chuyên biệt cao vì chống lại trực tiếp phàn antigen đặc trưng một cách chuyên biệt nhất. - Có một vài kháng nguyên không thể kích thích h ệ th ống miễn dịch của trẻ sơ sinh nưng văc-xin loại này ch ứa protein có th ể cho một đáp ứng miễn dịch ở trẻ em một cách nhanh chóng Văc-xin này có thể nhận biết vị trí nhận trên tế bào. Vì vậy có thể dùng để khoá sự tấn công của virus trên tế bào. Đay cũng là một hướng để sản xuất vaccine kháng HIV 3.1.2 DỰA VÀO HOẠT TÍNH MẦM BỆNH Gồm 2 loại: Vaccine vô hoạt Vaccine vô hoạt là vacxin chứa mầm bệnh-kháng nguyên đã được vô hoạt bằng các yếu tố vật lý như:nhiệt độ,tia tử ngoại,sóng siêu âm;bằng các hóa chất như:các loại thuốc nhuộm,các axit,formol… Vaccine nhược độc Vaccine nhược độc là vacxin chứa mầm bệnh được làm nhược độc hoặc vô độc nhưng vẫn bảo toàn tính kháng nguyên. 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT VACCINE: 3.2.1 Sản xuất vaccine theo phương pháp truyền thống (vaccine thế hệ thứ nhất): Nguyên tắc chung: Tạo sinh khối: Đây là giai đoạn đầu tiên để sản xuất vaccine. Vi sing vật được nuôi cấy trong môi trường thích hợp để đạt được một số lượng lớn sinh khối hoặc sản phẩm của chúng (toxoid, antigen). Các chủng vi sinh vật trước khi nuôi cấy cần ph ải đ ược kiểm tra về độ tinh khiết, không được lẫn vi sinh vật lạ. Quá trình
nuôi cấy được thực hiện trong các nồi nuôi cấy đặc biệt, có các thiết bị kiẻm soát đến quá trình tăng trưởng của vi sinh vật. Làm bất hoạt: Yêu cầu khi sản xuất vaccine là phải an toàn cho người sử dụng. Do đó các vi khuẩn sử dụng để ch ế tạo vaccine phải không còn khả năng gây bệnh nhưng vẫn giữ được tính kháng nguyên, nghĩa là có khả năng kích thích hệ thống miễn dịch của cơ thể. Đối với vaccine vi khuẩn chết: có thể dùng các tác nhân diệt khuẩn như các hóa chất (formalin, alcool, aceton), tia cực tím, siêu âm… Đối với vaccine từ vi khuẩn sống giảm độc: có thể dùng phương pháp cấy chuyền vi khuẩn nhiều lần trong môi trường nuôi cấy. Ví dụ vacxin BCG (Bacille Calmette Guerin) là vacxin được ch ế tạo từ vi khuẩn lao bò được cấy chuyền trong thời gian dài trên môi trường nuôi cấy. Sản xuất ra chế phẩm: Sau khi làm bất hoạt, tiếp tục tinh khết hóa và đông khô đ ể tạo sản phẩm, cuối cùng đóng gói. Tuỳ theo từng loại ch ế ph ẩm có thể đóng gói dưới dạng thuốc lỏng để uống, dạng thuốc viên, d ạng thuốc tiêm. Kiểm tra sản phẩm Cần phải kiểm tra: . Độ vô trùng: chế phẩm vaccine không được lẫn các vi sinh vật lạ Đảm bảo đủ nồng độ. Kiểm tra khả năng gây miễn dịch 3.2.2 Sản xuất vaccine tái tổ hợp Với công nghệ gen hiện đại, người ta cắt đoạn gen tổng hợp nên protein đặc trưng cho vi sinh vật gây bệnh, ghép gen này vào vi khuẩn hay tế bào nuôi cấy để tạo ra protein đặc hiệu cho mầm bệnh, dùng protein này đề tiêm chủng tạo miễn dịch đặc hiệu. Dạng vaccine này an toàn, ít tác dụng phụ, khả năng miễn dịch cao. Một
điển hình của vaccine dạng này là vắc-xin phòng viêm gan virus B thế hệ II và III. 4. NGUYÊN LÝ SỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN VACXIN 4.1 NGUYÊN LÝ SỬ DỤNG Đối tượng tiêm vaccine: Dùng vaccine chủ yếu là phòng bệnh. Sau khi tiêm vaccine một thời gian nhất định mới có miễn dịch .Ở nơi có ổ dịch cũ cần phải tiêm phòng trước mùa phát bệnh. Ở nơi bệnh đang phát tuyệt đối không được tiêm vaccine ngay mà phải dùng kháng huyết thanh hoặc kháng sinh thích hợp điều trị. Phải tiêm phòng liên tục (tiêm nhắc lại) do sau một thời gian kháng thể được tạo ra bởi sự cảm ứng của vacxin thường suy giảm đến mức hết hiệu lực Đường tiêm vaccine: Vaccine thường được tiêm dưới da, nhất là các loại có chất bổ trợ, và tiêm với liều lượng lớn Các vaccine nhược tiêm liều lượng nhỏ thì có thể tiêm dưới da hoặc bắp thịt. Một số vaccine có thể dùng cho uống, nhỏ mắt, nhỏ mũi, chủng vào dưới da, xát vào da, bơm vào không khí cho gia cầm hít (khí dung). Không tiêm vaccine vào mạch máu. 4.2 BẢO QUẢN VACCINE Ở trạng thái chuẩn bị tiêm cần để ở chỗ tối, râm mát, nhiệt độ bảo quản thích hợp (20 - 25 °C). Vaccine nhược độc chế từ virut trong quá trình tích trữ và vận chuyển phải bảo quản ở nhiệt độ
thấp (-15 °C), nhưng nếu ở trạng thái đông khô thì chỉ được bảo quản lạnh (1 - 4 °C). Trước khi dùng phải kiểm tra phẩm chất thuốc, phải hủy bỏ vacxin quá hạn dùng, vacxin mất phẩm chất. Khi dùng các loại vacxin nhược độc, nhất là các loại có nha bào tránh làm vương vãi vacxin. 5 MỘT SỐ LOẠI VACCINE 1. Bênh uốn ván là gì? Trực khuẩn uốn ván Trực khuẩn Clotridium tetani ( hay còn gọi là Nicolaier ) và ngoại độc tố hướng TK của nó Đây là trực khuẩn, kỵ khí, Gram (+),hình que mảnh, sinh nha bào , nha bào uốn ván được tìm thấy trong phân của nhiều động vật có vú và trong đất Uốn ván là một bệnh nhiễm trùng cấp tính có tỷ lệ tử vong cao do ngoại độc tố của trực khuẩn uốn ván ( Clostridium tetani ) gây ra. Trực khuẩn này phát triển tại vết thương trong điều kiện yếm khí, sau đó giải phóng ngoại độc tố vào máu và tấn công vào các bản vận động thần kinh – cơ, làm cho bệnh nhân bị co cứng cơ và trên nền cứng đó xuất hiện các cơn co giật. Thời kỳ ủ bệnh khoảng 4 – 21 ngày. Tử vong do suy hô hấp, rối loạn thần kinh thực vật và ngừng tim. VACXIN PHÒNG BỆNH UỐN VÁN 2. Phân loại Là loại vaccine giải độc tố. Có 2 loại: vaccine chỉ chứa giải độc tố uốn ván và vaccine phối hợp với vaccine phòng bạch hầu và ho gà
Giải độc tố của vi khuẩn uốn ván được hấp phụ với phosphat nhôm. 3.Phương pháp sản xuất Quá trình điều chế vaccine uốn ván, việc đầu tiên là phát tri ển phương pháp nuôi cấy vi khuẩn uốn ván lấy độc tố, từ độc tố mới tiếp tục các bước tiếp theo như khử tính độc, tinh chế, hấp phụ kháng nguyên vào tá chất thích hợp tạo thành vaccine đ ơn giá hoặc phối hợp với nhiều vaccine khác. Từ 1944 đến những năm 1960, việc sản xuất độc tố uốn ván chủ yếu sử dụng phương pháp lên men tĩnh ( Static culture ) hay gọi là phương pháp cổ điển. Người ta nuôi cấy vi khuẩn uốn ván trong các bình thủy tinh miệng rộng với môi trường kỵ khí thích hợp. Các chai nuôi cấy được đặt trong tủ ấm hoặc phòng ấm 36oC - 37oC. Sau thời gian nhất định ( thường 4-5 ngày, có tác giả để 8-14 ngày đến lúc tế bào ly giải ) độc tố giải phóng vào nước nổi môi trường nuôi cấy, thu nhận độc tố bằng các phương pháp lọc. Năm 1947, Raynaud đưa ra khái niệm "canh khuẩn non" ( 1-3 ngày nuôi cấy ) là canh khuẩn chủ yếu chứa các tế bào chưa bị ly giải, canh khuẩn như thế hầu hết lượng độc tố nằm trong tế bào. Năm 1951, cũng chính Raynaud đề xuất một phương pháp trích chiết độc tố trong tế bào uốn ván bằng cách cưỡng bức ly giải canh khuẩn non. Ông tập trung vi khuẩn bằng cách ly tâm " canh khuẩn non " và giữ chúng trong dung dịch muối ( NaCl 1M + Na2CO3 0,1M ) ở 4oC/4 ngày, sau đó để ở 35oC/2 ngày. Ly tâm lấy nước nổi xác định Lf/ml bằng phản ứng lên bông (22). Độc tố thu được theo phương pháp của Raynaud có tác dụng gây miễn dịch trên ngựa tạo kháng thể (22 ). Phương pháp này đã được một số phòng thí nghiệm ứng dụng sản xuất độc tố lúc bấy giờ. Thời gian gặt lấy vi khuẩn thường là 72 giờ (22). . Từ những năm 1970 trở lại đây cùng với sự phát triển của công nghệ sinh học, người ta đã nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi phương pháp sản xuất giải độc tố uốn ván trên các nồi lên men
với các điều kiện kiểm soát được như dùng thiết bị rung tạo cho vi khuẩn phân tán đều trong môi trường lỏng, dùng khí nén thổi qua bề mặt canh cấy để loại khí H2S sinh ra trong quá trình nuôi cấy ( Phương pháp nuôi cấy đồng nhất hay còn gọi là phương pháp nuôi cấy động = homogeneous culture ). Sirks ( 1956 ) và Van Hemert (1962) là những người đầu tiên phát triển phương pháp nuôi cấy đồng nhất ( homogeneous ) trên nồi lên men 5 lít bằng thép không rỉ, thu nhận được một lượng độc tố đáng khích lệ. Đầu tiên người ta dùng khí thổi qua bề mặt, khuấy nhẹ để tạo sự phân tán đều của vi khuẩn cùng với sự cân nhắc không để oxy khuếch tán vào môi trường gây ức chế vi khuẩn phát triển. Về sau nhiều nghiên cứu tiếp tục phát triển trên các nồi lên men lớn hơn : nồi thủy tinh 50lít, nồi bằng thép không rỉ nhiều kích cỡ tới 1000 lít. 1 .Về chủng giống : ngay từ chiến tranh thế giới thứ hai, hầu hết các phòng thí nghiệm, sản xuất độc tố uốn ván trên khắp thế giới ( Mueller và Miller, 1945; Pillimer, et al., 1948; Largier, 1956; C.latham, et al, 1962; Thomson, 1957; Dawson và Mauritzen, 1967; Murphy và Miller, 1967 ) đêu dùng chủng Harvard - 49205 để sản xuất độc tố ( 25 ) Năm 1965, TCYTTG chính thức khuyến cáo dùng chủng "Harvard train, 49205, code Y " và nhấn mạnh đây là chủng s ản sinh độc tố có tính kháng nguyên cao. Ngày nay, hầu hết các nước có sản xuất vacxin uốn ván đều dùng chủng này ( Hà lan, Hungari, Ấn độ, Indonesia, Philipin, Thụy Điển ... ) ( 10,15,27,28 ). 2. Nuôi cấy vi khuẩn trên nồi lên men bằng thép không rỉ. Phân tán đều vi khuẩn trong môi trường bằng thiết bị rung, không dùng cánh khuấy. 3. Dùng khí nén thổi qua bề mặt canh khuẩn để loại khí H2S sinh ra trong quá trình sinh trưởng của vi khuẩn. Năm 1967, Van Wezel đã chứng minh rằng nếu dùng khí Nitơ thay cho khí nén thì mặc dầu vi khuẩn vẫn phát triển tốt song cho độc tố thấp hơn so với dùng khí nén (25). 4. Môi trường nuôi cấy sản sinh độc tố : môi trường Tarozzi chứa các mảng thịt băm và glyceril là môi trường kỵ khí được dùng sớm nhất và rộng rãi nhất. Hiệu giá đạt 1-3 Lf/ml. Nhi ều tác giả tiếp tục phát triển nhiều loại môi trường khác như môi
trường Gluzmal, Latham, Prevot và Boorsma ... với kỳ vọng sản xuất được độc tố có hiệu giá cao . Thành công nhất là môi trường Mueller và Miller, năm 1945, cải tiến năm 1947 và 1945. Môi trường Mueller và Miller được ứng dụng có hiệu quả không những cho phương pháp sản xuất cổ điển ( nuôi cấy trên chai thủy tinh ) mà còn có tác dụng tốt cho đến ngày nay với phương pháp sản xuất bằng công nghệ sinh học ( nuôi cấy trên nồi lên men ). Môi trường này đạt hiệu giá 50 - 90 Lf/ml (25). Năm 1964, nhắc lại năm 1977, TCYTTG chính thức yêu cầu dùng môi trường Mueller và Miller cho sản xuất độc tố uốn ván (20). Thành phần Nz - Case TT trong môi trường Mueller và Miller ảnh hưởng nhiều đến việc sản sinh độc tố uốn ván (25). 5. Khử độc và tinh chế : kể từ năm 1924 ( lần đầu tiên phát hiện Formalin khử độc độc tố uốn ván ) đến nay, Formalin vẫn là một chất bất hoạt ổn định nhất với độc tố uốn ván. Không những thế mà ngày nay còn sử dụng rộng rãi Formalin khử tính độc của nhiều loại độc tố khác để điều chế vacxin vi khuẩn cũng như vacxin vi rút (24). Năm 1977, TCYTTG yêu cầu giai đoạn nuôi cấy phải gặt được độc tố có hiệu giá ³ 40Lf/ml mới đạt tiêu chuẩn đưa vào giải độc làm vacxin (10,20,28). Năm 1964, nhắc lại 1977, TCYTTG khuyến cáo tinh chế giải độc tố thô qua các giai đoạn chính (20) : - Cô đặc và loại bớt tạp chất bằng máy siêu lọc. - Tủa phân đoạn bằng muối (NH4)2SO4, hoàn nguyên bằng dung dịch muối NaCl 0,85%. - Loại (-SO4) bằng máy siêu lọc. - Lọc vô trùng bằng thiết bị lọc thích hợp. - Yêu cầu độ sạch kháng nguyên ³ 1000 Lf/mg protein Nitơ. 6. Hỗn hợp thành các vaccine : giải độc tố uốn ván tinh chế được dùng để cấu tạo nên vaccine đơn giá như vacxin TT và các vaccine hỗn hợp như vaccine DTP; vaccine DT dùng để tiêm nhắc lại gây miễn dịch cho trẻ em ở trước 6 tuổi; vaccine Td dùng để miễn dịch nhắc lại cho trẻ em lứa tuổi lớn (14). Thông thường các vaccine trên được hấp phụ bởi tá chất chứa nhôm ( aluminium phosphate hoặc aluminium hydroxide ) để làm tăng tính công hiệu của kháng nguyên uốn ván. Lượng nhôm trong vacxin DTP và TT £ 1,25 mg Al3+ trong một li ều tiêm người ( 1 liều = 0,5ml ) (20).
Tại Việt Nam từ năm 1986 trở về trước áp dụng sản xuất vacxin uốn ván theo phương pháp nuôi cấy cổ điển. Năm 1986 đến nay, Viện vacxin sản xuất theo phương pháp nuôi cấy trên nồi lên men: chủng sản xuất có nguồn gốc Harvard ( Mỹ ) mang số hiệu 49205; môi trường nuôi cấy lấy độc tố là FMM ( Fisek - Mueller - Miller ) thành phần chính của môi trường là các acide min từ nguồn Nz -Case TT ( thủy phân từ Cazein ), dung dịch đường glucose + muối NaCl, các vitamin và một số chất khoáng vi lượng. Nuôi cấy vi khuẩn trên nồi lên men 100 lít, thu nhận độc tố, tiến hành giải độc, tinh chế và cuối cùng hỗn hợp thành vacxin DTP và vacxin TT (10). Công hiệu vacxin TT ³ 80 đơn vị miễn dịch (IU/ml ). Công hiệu thành phần uốn ván trong vacxin DTP ³ 120 IU/ml (7,8,9) 6. Định hướng phát triển trung Tâm Nghiên cứu Sản xuất vaccine và Sinh Phẩm Y tế từ năm 2010 đến năm 2020 1. Sản xuất các loại vaccine như vaccine bại liệt uống, vaccine bại liệt bất hoạt, vắc xin rota phòng bệnh tiêu chảy, vắc xin sởi đạt chất lượng cung cấp đầy đủ cho Chương trình Tiêm chủng Mở rộng và xuất khẩu; 2. Trên cơ sở kế hoạch mở rộng sản xuất cả qui mô và số lượng các loại sản phẩm, sản xuất các loại vắc xin mới giai đoạn 2010-2020 như rubella, quai bị, cúm và thuỷ đậu để phục vụ sức khoẻ cộng đồng; 3. Mở rộng các loại hình dịch vụ như tiêm chủng các loại vaccine, dược phẩm...vv phục vụ công tác chăm sóc và bảo vệ sức khỏe nhân dân; 4. Phát triển sản xuất vaccine theo hướng công nghiệp hoá và hiện đại hoá, theo loại hình doanh nghiệp nhà nước; 5. Phát triển khoa học kỹ thuật chuyên sâu về sản xuất vaccine, ứng dụng khoa học kỹ thuật mới vào sản xuất vaccine thế hệ 2, 3 đuổi kịp các nước trong khu vực và trên thế giới để nâng cao chất lượng vaccine và hoà nhập với các nước phát triển; 6. Đào tạo cán bộ có trình độ, có năng lực, có phẩm chất đạo đức trong sản xuất vắc xin; 7. Tăng cường hợp tác quốc tế để tận dụng nguồn kinh phí đào tạo, nguồn nhân lực cũng như đầu tư trang thiết bị.