Y khoa, dược - Chương I: Miễn dịch học ứng dụng trong phòng bệnh

ổ hợp vào cơ thể bằng cách vi tiêm hoặc bằng súng bắn gen.Vacxin thường được tiêm vào cơ thể để đưa gen trực tiếp vào một số tế bào cơ. Khi vào trong tế bào, ADN của plasmid tái tổ hợp được nhân lên, protein kháng nguyên được sản sinh trực tiếp bởi tế bào vật chủ, chúng sẽ kích thích cơ thể sản sinh miễn dịch.Ưu điểm của vacxin ADN:- Gen kháng nguyên biểu thị mạnh, thời gian sản xuất kháng nguyên lâu do đó tạo miễn dịch mạnh và lâu bền nên không cần tiêm nhắc lại.Vacxin ADN rất an toàn vì gen độc đã được loại trừ, hiệu lực ổn định, dễ bảo quản, thuận tiện cho việc sử dụng, có ý nghĩa kinh tế.- Tạo miễn dịch tốt ở những cơ thể bị suy giảm miễn dịch và cơ thể suy nhược.- Có thể thiết kế một vacxin đa giá do trên cùng một plasmid gắn nhiều gen mã hóa hoặc trộn nhiều loại plasmid có chứa ADN mã hóa cho các loại protein kháng nguyên khác nhau mà hỗn hợp vacxin ADN này không bị ảnh hưởng lẫn nhau, như thế sẽ đơn giản hóa được tiến trình tiêm chủng.Nhược điểmThực nghiệm cho thấy khi đưa vacxin ADN vào cơ thể động vật, sự phân bố ADN vacxin trong tế bào không đạt được mức tối đa. Mặt khác, nếu ADN vacxin hòa nhập vào hệ gen của động vật chủ sẽ gây hậu quả về di truyền ở các thế hệ tiếp theo hoặc có thể đột biến tế bào gây ung thư hoặc ức chế sự hoạt động của gen chống ung thư, gây biến đổi tế bào dẫn đến trạng thái tự miễn dịch.Vacxin ADN thuộc thế hệ mới nhất, được coi là loại vacxin có triển vọng lớn. Hiện tại vacxin này mới được nghiên cứu thử nghiệm trên động vật như:Vacxin ADN chứa gen HBsAgVacxin ADN chứa gen kháng nguyên chủ yếu của HIVVacxin ADN chứa gen H và N chống cúm Vacxin xóa gen độcLà vacxin chứa yếu tố gây bệnh được làm nhược độc bằng kỹ thuật gen cắt bỏ gen độc.Ví dụ: Để tạo ra giống gốc sản xuất vacxin cúm gia cầm, hiện tại Bộ Y tế và Viện khoa học công nghệ Việt Nam nhập ngoại chủng virus vacxin NiBRG-14 từ Viện Tiêu chuẩn và kiểm nghiệm sinh phẩm quốc gia – Vương quốc Anh thông qua WHO. Chủng NiBRG-14 được tạo ra bằng kỹ thuật di truyền nhược thông qua việc ghép 6 gen của chủng /PR8/34 (H1N1) với 2 gen H5N1 của chủng A/Vietnam/1194/2004 (H5N1). Riêng gen H5 bị loại 12 nucleotit mã hóa 4 axit amin thuộc vùng độc cho phép chủng virus này có thể nuôi cấy trên phôi gà.Vacxin Aujeski cũng là một vacxin nhược độc kiểu này.b. Vacxin có nguồn gốc kháng nguyên không nhân lênĐây là các loại vacxin vô hoạt sản xuất bằng kỹ thuật gen bao gồm: Vacxin chứa kháng nguyên là protein sản xuất bằng kỹ thuật genLoại vacxin này được sản xuất bằng cách tách gen kháng nguyên từ tác nhân gây bệnh, ghép vào hệ gen của một loại vi sinh vật làm vector dẫn truyền (vi khuẩn, virus, nấm men).Nuôi cấy vi sinh vật tái tổ hợp này trong môi trường thích ứng như hệ thống bioreactor hoặc thiết bị lên men lớn, lượng protein sẽ được sản xuất với số lượng nhiều sau đó. Chiết tách protein kháng nguyên để làm vacxin. Vacxin ăn đượcDùng thực vật là bioreactor để sản xuất dược chất protein là một xu thế phát triển của công nghệ sinh học. Nhiều gen mã hóa kháng nguyên virus được chuyển vào thực vật và đã biểu hiện với hiệu quả cao. Vì vậy, sản xuất vacxin ăn được là hướng nghiên cứu có triển vọng, vacxin ăn được có hoạt tính tương tự vacxin thông thường, chỉ khác là vacxin này được thực vật sản xuất trong những phần ăn được như lá, củ, quả và hạt.Nỗ lực sản xuất vacxin ăn được từ thực vật đầu tiên được ghi nhận vào năm 1990 bởi 2 nhà khoa học Curtiss và Cardineu khi biểu hiện thành công protein kháng nguyên bề mặt A của vi khuẩn Streptococcus mutans ở cây thuốc lá. Sau đó nhiều thành công khác về vacxin thực vật đã được công bố sản xuất trên nhiều loại cây khác nhau như rau diếp, cà chua, khoai tây, lúa mì, đậu tương và ngô... Mặt khác, gọi là vacxin ăn được là đề cập đến sự chấp nhận của cơ thể động vật, tức là vacxin bền vững trong dịch tiêu hóa, sau khi ăn vào, vacxin không bị phân hủy và có khả năng kích thích đáp ứng miễn dịch mạnh.Người ta dùng thuật ngữ “Plan edible vaccine” để chỉ loại vacxin ăn được sản xuất từ thực vật biến đổi gen này.Nguyên lý sản xuất vacxin ăn được: Vacxin ăn được là loại vacxin tiểu phần bao gồm một hoặc nhiều chuỗi polypeptit của protein kháng nguyên trong vi sinh vật gây bệnh, người ta chọn lọc những gen mã hóa cho các thành phần này, đưa vào vector (plasmid hoặc vi khuẩn, ví dụ Agrobacterium tumefaciens), dựa vào hệ thống di truyền thực vật để khuyếch đại gen và biểu hiện thành các protein kháng nguyên mong muốn trong các bộ phận ăn được của thực vật.Các thành tựu nghiên cứu vacxin ăn được đã được công bố gồm: Nguồn proteinProtein/PeptitĐối tượng thực vậtĐáp ứng miễn dịchTác giả, năm báo cáoE.coliTiểu phần B Độc tố kém chịu nhiệt LT-BThuốc láKhoai tâyKháng thể dịch thể và kháng thể tế bào theo đường uống và ănHagetal, 1995Vibrio choleracĐộc tố tảTiểu phần BKhoai tâyCho ănArakawa, 1998Virus viêm gan BHBs-AgThuốc láChưa thử nghiệmMason etal, 1992Virus dạiGlycoprotein Cà chuaMcGarvey etal 1995Cl.tetaniNgoại độc tốLục lạp thuốc láCho ănTregoing etal, 2003Sơ đồ tạo vacxin tái tổ hợp có vector dẫn truyền  Vacxin peptit tổng hợp:Là vacxin thành phần chỉ chứa duy nhất poly peptit kháng nguyên (8 – 20 axit amin)Do chỉ có các epitop kháng nguyên nên không có khả năng kích thích sinh miễn dịch vì vậy sau khi các peptit được tổng hợp, người ta phải gắn chúng vào các giá đỡ đó là các hạt polyme có khả năng hấp phụ cao.Ví dụ: vacxin peptit phòng bệnh lở mồm long móng, việc bảo hộ đạt được bằng cách tiêm cho động vật một tập hợp các chuỗi peptit kháng nguyên gồm 20 axit amin.Vacxin peptit có ưu điểm:Sản xuất và kiểm soát chất lượng đơn giản.Không có các thành phần không cần thiết như nucleic, protein ngoại lai do đó ít độc.Có thể thay đổi theo sự biến đổi tự nhiên đối với những virus không ổn định như virus cúm.Có tính khả thi thậm chí trong trường hợp không nuôi cấy được virus.Ổn định, giá thành hạ.Nhược điểm của loại vacxin là: Sinh miễn dịch có thể kém so với các vacxin vô hoạt truyền thống.Bắt buộc phải có chất bổ trợ.Yêu cầu tiêm nhắc lại.Sơ đồ tóm tắt phân loại vacxin Vacxin sốngVacxin Vacxin vô hoạtVacxin nhược độc hóaVacxin sống nguyên độcVacxin sống vô độcXóa gen độc Thích ứng nhiệt độ thấpNhậy cảm nhiệt độQua vật chủ trung gian không cảm thụTái tổ hợp gen vacxin ADNVacxin vector di truyềnVacxin ADNVacxin dưới trịVacxin nguyên tửVacxin ăn đượcChứa protein KN tổng hợp bằng kỹ thuật genTinh chế bằng kỹ thuật genTinh chế bằng nguồn VSV chủ trong tự nhiên1.6. Chất bổ trợKhái niệm: Chất bổ trợ là những hợp chất hóa học được thêm vào trong vacxin nhằm làm tăng khả năng kích thích miễn dịch và tăng hiệu lực của vacxin.Năm 1930, Ramon là người đầu tiên nghiên cứu về chất bổ trợ. Ông đã chứng minh bằng thực nghiệm rằng khi bổ sung chất bổ trợ vào vacxin thì hiệu lực của vacxin cao hơn.* Các chất bổ trợ: Gồm 3 loại chính:Chất bổ trợ vô cơ: Là những hạt mịn của muối silicat hoặc muối sunfat, muối phosphat hoặc hạt bột talk, than hoạt tính. Ví dụ như:Alumin hydroxit Al(OH)3Sunfat alumin kali AlK(SO4)2.12H2OPhosphat aluminum Al(PO4)Trong thú y, người ta hay dùng chất bổ trợ là AlK(SO4)2.12H2O (gọi là keo phèn) trong các vacxin vi khuẩn vô hoạt.b. Chất bổ trợ hữu cơ: Dùng các hợp chất hữu cơ khi trộn vào vacxin sẽ có tính chất huyền phù trông như sữa nên gọi là nhũ dầu.Ví dụ: Dầu khoáng, sapolin Dầu thực vật, mỡ động vật Freund (dầu khoáng paraphin + BCG chết)Nhưng Freund ít dùng vì hay gây mưng mủ kéo dài hoặc viêm khớp. Đối với những kháng nguyên phân tử lượng nhỏ người ta có thể gắn với protein mang tải tổng hợp hoặc chất mang từ những hạt mỡ nhỏ gọi là liposon.c. Bổ trợ là sinh vật: Thường dùng là xác của một số loài vi khuẩn như M. tubercullosis hay Sal. typhimurium. Cũng có thể dùng nội độc tố của vi khuẩn như Lypopolysaccarit.* Tác dụng của chất bổ trợ- Kích thích miễn dịch do bản thân chất bổ trợ gây phản ứng viêm nhẹ, kéo các đại thực bào và các tế bào có thẩm quyền miễn dịch khác .- Hấp phụ KN, khoanh vùng KN, làm chậm quá trình giải phóng KN tại vị trí tiêm, do đó KN tồn tại lâu trong cơ thể, kéo dài sự trình diện KN.- Kích thích sự hoạt động của APC để quá trình phân tích, trình diện kháng nguyên đạt hiệu quả.- Chất bổ trợ sinh vật có tác dụng kích thích tế bào miễn dịch. Xác vi khuẩn lao làm tăng tương tác giữa tế bào lympho và đại thực bào, do đó làm tăng đáp ứng miễn dịch tế bào; LPS tác động đến tế bào lympho B làm tăng quá trình phân bào tạo plasmoxyte do đó tăng hàm lượng kháng thể dịch thể đặc hiệu.