tiểu luận môn công nghệ vi sinh chuẩn

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ:
VACCIN TIỂU ĐƠN VỊ

MỞ ĐẦU
Ngay từ khi loài người xuất hiện chúng ta đã trải qua và chứng kiến những đại
dịch vô cùng khủng khiếp, cướp đi sinh mạng của vô số người như: dịch hạch, đậu
mùa, sởi, dịch tả... Hiện nay chúng ta đang phải đối mặt với đại dịch Covid 19 mà
nguy cơ lây lan và mức độ ảnh hưởng gây hậu quả nghiêm trọng cho tồn Thế giới nói
chung và Việt Nam nói riêng.
Chính vì vậy các nhà nghiên cứu khoa học, các nhà kiểm nghiệm đã nghiên cứu
ra các chế phẩm Vaccin. Sự ra đời của Vacvin để phòng bệnh là thực sự cần thiết khi
mà dịch bệnh phát triển ngày càng phức tạp và xuất hiện thêm nhiều biến chứng nguy
hiểm như hiện nay.
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại Vaccin như : Vaccin vector, vaccin
tiểu đơn vị, vaccin mRNA, vaccin nucleic…
Hiện có 4 loại vaccine chính, tùy thuốc vào cách chế biến và sản xuất vaccine.
Vaccine sống giảm độc lực: Là vaccine có chứa vi rút đã được làm yếu đi để nó
khơng có khả năng gây bệnh được nữa. Vì là vaccine vi rút sống đã được làm yếu đi,
nên nó gây ra miễn dịch gần giống như miễn dịch tự nhiên khi nhiễm trùng. Ví dụ như
các vaccine sởi, quai bị, rubella, thủy đậu. Tuy nhiên vì là vaccine sống, nên những
người bị suy giảm miễn dịch không nên tiêm loại vaccine này.
Vaccine bất hoạt: là vaccine chế từ vi sinh vật đã bị bất hoạt hay bị giết chết
nhưng vẫn giữ tính kháng nguyên. Ví dụ như vaccine ho gà toàn tế bào,
Vaccine giải độc tố: Là vaccine chế từ độc tố của vi khuẩn sau khi đã làm mất đi
khả năng gây độc của nó nhưng vẫn giữ tính kháng nguyên, vi dụ như vaccine giải độc
tố uốn ván, vaccine giải độc tố bạch hầu.
Vaccine tiểu đơn vị: là vaccine chỉ chứa một phần mang tính kháng nguyên của
vi sinh vật gây bệnh, sau khi đã loại trừ các phần khác khơng mang tính kháng ngun
mà có thể gây phản ứng nhiều hơn, ví dụ như vaccine ho gà vơ bào.
Sau đây Nhóm 2 xin phép được trình bày về đề tài Vaccin tiểu đơn vị.

NỘI DUNG


I. KHÁI QUÁT VỀ VACCINE TIỂU ĐƠN VỊ
1. Khái niệm và phân loại
a) Khái niệm
Vaccin tiểu đơn vị là vaccin chỉ chứa một phần mang tính kháng nguyên của vi
sinh vật gây bệnh, sau khi đã loại trừ các phần khác khơng mang tính kháng ngun
mà có thể gây phản ứng nhiều hơn.
Như vậy Vaccine tiểu đơn vị được biết đến từ việc chiết xuất hoặc tổng hợp các
cấu trúc protein đặc biệt của vi khuẩn, tức là, vaccine làm từ các epitop (vị trí cấu trúc
trên một phân tử kháng nguyên có thể phản ứng với một kiểu cấu trúc hóa học của
phân tử kháng thể hoặc phân tử thụ thể trong máu hoặc trên tế bào miễn dịch).
Chỉ một số protein bề mặt chính được chọn trong vaccine để nó có thể loại bỏ
nhiều phản ứng bất lợi gây ra bởi các biểu mơ khơng liên quan
Ví dụ: vaccine chứa thành phần kháng nguyên virus (vaccine viêm gan B được
điều chế từ HBsAg có trong huyết tương những người nhiễm kháng nguyên này)
b) Phân loại
Vacxin tiểu đơn vị có thể được phân loại nhỏ hơn thành: Vacxin tiểu đơn vị
protein: Vacxin polysaccharide: Kết hợp vacxin tiểu đơn vị
- Vacxin tiểu đơn vị protein
Thường được sử dụng thuốc trủng ngừa ho gà dạng tế bào (vacxin ho gà) chứa
độc tố ho gà bất hoạt (protein) và có thể chứa 1 hoặc nhiều thành phần vi khuẩn khác.
Độc tố ho gà được giải độc bằng cách điều trị bằng hóa chất hoặc kĩ thuật di truyền
phân tử
Vacxin viêm gan B bao gồm kháng nguyên bề mặt virut viêm gan B, một loại
protein do virut viêm gan B sản xuất
Thuốc chủng ngừa virut papillomavirut ở người (HPV)gồm các protein vacxin
virut tái tổ hợp có chứa các phân tử giống virut có độ tinh khiết cao (VLP) là vỏ
protein của virut HPV. VLP khơng chứa DNA của virut do đó khơng thể lây nhiễm

sang tế bào, sinh sản hoặc gây bệnh
- Vacxin polysaccharide
Là một vacxin tiểu đơn vị duy nhất bao gồm chuỗi phân tử đường dài tạo nên
vỏ bao bề mặt của một số vi khuẩn nhất định


Thuốc chủng ngừa poly saccharid tạo ra phản ứng chông lại các phân tử trong
nang mầm bệnh. Những phân tử này rất nhỏ và thường không gây miễn dịch do đó:
+ Khơng hiệu quả với trẻ sinh và trẻ nhỏ dưới 24 tháng tuổi
+ Chỉ gây miễn dịch trong thời gian ngắn
Ví dụ : vacxin phế cầu, vacxin não mơ cầu AC, vacxin salmonella
- Kết hợp vacxin tiểu đơn vị
Poli saccharid được kết hợp hóa học với một phân tử protein. Sự kết hợp này
làm thay đổi phản ứng miễn dịch từ độc lập tế bào T sang phụ thuộc tế bào T dẫn đến
tăng khả năng sinh miễn dịch ở trẻ sơ sinh và đáp ứng tăng cường kháng thể đối với
nhiều loại vacxin
Ví dụ: vacxin Infanrix hexa

2. Ưu điểm và nhược điểm của vaccine tiểu đơn vị
- Ưu điểm: So với cách tiếp cận Vaccin toàn bộ mầm bệnh, thì Vaccin tiểu đơn
vị sẽ chỉ bao gồm một số thành phần có nguồn gốc từ vi khuẩn, ký sinh trùng hoặc
virus gây bệnh. Các thành phần này, còn được gọi là kháng nguyên, là các protein hoặc
peptit tổng hợp có độ tinh khiết cao, được coi là an toàn hơn đáng kể so với các
phương pháp tiếp cận Vaccin tồn bộ mầm bệnh.
Do đó những vaccine chết có ưu điểm khơng có nguy cơ nhiễm trùng. Vì khơng
chứa tác nhân gây bệnh còn sống nên vắc xin dưới đơn vị hoàn toàn an toàn khi sử
dụng trên người, kể cả các trường hợp suy giảm miễn dịch
- Nhược điểm
+ Các kháng nguyên bao gồm một tiểu đơn vị vaccin rất nhỏ và thiếu các mẫu
phân tử liên kết với mầm bệnh (PAMP) cần thiết để hệ thống miễn dịch vật chủ nhận

biết kháng nguyên, do đó làm giảm tiềm năng sinh miễn dịch của phương pháp tiêm
vaccin này.
+ Một điểm yếu khác của vaccin tiểu đơn vị là do khả năng biến tính của kháng
ngun có thể xảy ra, sau đó có thể khiến các protein liên kết với các kháng thể khác
nhau thay vì các kháng nguyên cụ thể nhắm vào mầm bệnh.
+ Thường vắc xin tiểu đơn vị gây được đáp ứng miễn dịch tại thời điểm sử
dụng, tuy nhiên không đảm bảo chắc chắn duy trì được đáp ứng miễn dịch trong tương
lai, do đó hiệu lực của vắc xin dưới đơn vị kém hơn so với vắc-xin sống giảm độc lực.


+ Giá thành thường cao, nguy cơ mẫn cảm, một lịch chủng ngừa nhiều lần và
lặp lại.
3. Cách thức hoạt động
Thay vì tiêm tồn bộ mầm bệnh để kích hoạt phản ứng miễn dịch, Vaccin tiểu
đơn vị (đôi khi được gọi là vaccin tế bào) chứa các mảnh tinh khiết của nó, đã được
lựa chọn đặc biệt để có khả năng kích thích tế bào miễn dịch. Vì những mảnh vỡ này
khơng có khả năng gây bệnh nên vaccin tiểu đơn vị được coi là rất an tồn. Có một số
loại: vaccin tiểu đơn vị protein chứa các protein được phân lập cụ thể từ các mầm bệnh
do virus hoặc vi khuẩn; vaccin polysaccharide chứa các chuỗi phân tử đường
(polysaccharide) được tìm thấy trong thành tế bào của một số vi khuẩn; vaccin tiểu
đơn vị liên hợp liên kết chuỗi polysaccharide với protein mang để cố gắng và tăng
cường phản ứng miễn dịch.
Ví dụ: Chỉ có vaccin tiểu đơn vị protein đang được phát triển để chống lại virus
gây ra COVID-19.

II. NHỮNG ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA VACCINE
DÙNG PROTEIN
1. Ưu điểm
- Cơng nghệ được thiết lập tốt
- Thích hợp cho những người có hệ thống miễn dịch bị tổn thương

- Khơng có thành phần sống, do đó khơng có nguy cơ gây bệnh bằng vaccine
- Tương đối ổn định
Vaccin tiểu đơn vị chứa các đoạn protein hoặc polysaccharide từ mầm bệnh, đã
được nghiên cứu cẩn thận để xác định sự kết hợp nào của các phân tử này có khả năng
tạo ra phản ứng miễn dịch mạnh mẽ và hiệu quả. Bằng cách hạn chế sự tiếp cận của hệ
thống miễn dịch với mầm bệnh theo cách này, nguy cơ tác dụng phụ sẽ được giảm
thiểu. Những loại vaccin như vậy cũng tương đối rẻ và dễ sản xuất, và ổn định hơn
những vaccin chứa toàn bộ virus hoặc vi khuẩn.
2. Nhược điểm
Nhược điểm của độ chính xác này là các kháng nguyên được sử dụng để tạo ra
phản ứng miễn dịch có thể thiếu các cấu trúc phân tử được gọi là các mẫu phân tử liên
quan đến mầm bệnh, thường gặp đối với một loại mầm bệnh. Các cấu trúc này có thể
được đọc bởi các tế bào miễn dịch và được cơng nhận là tín hiệu nguy hiểm, vì vậy sự


vắng mặt của chúng có thể dẫn đến phản ứng miễn dịch yếu hơn. Ngồi ra, vì các
kháng ngun khơng lây nhiễm vào tế bào, vaccin tiểu đơn vị chủ yếu chỉ kích hoạt
các phản ứng miễn dịch qua trung gian kháng thể. Một lần nữa, điều này có nghĩa là
phản ứng miễn dịch có thể yếu hơn so với các loại vaccin khác. Để khắc phục vấn đề
này, các vaccin tiểu đơn vị đôi khi được cung cấp cùng với các chất bổ trợ (tác nhân
kích thích hệ miễn dịch) và có thể phải dùng liều tăng cường.
- Tương đối phức tạp để sản xuất
- Thuốc bổ trợ và tiêm bổ sung có thể được yêu cầu
- Việc xác định tổ hợp kháng nguyên tốt nhất cần có thời gian

III. SẢN XUẤT VACCINE
Tất cả các vaccin tiểu đơn vị được sản xuất bằng cách sử dụng các sinh vật
sống, chẳng hạn như vi khuẩn và nấm men, đòi hỏi chất nền để phát triển chúng và vệ
sinh nghiêm ngặt để tránh ô nhiễm với các sinh vật khác. Điều này làm cho chúng đắt
hơn để sản xuất so với vaccin tổng hợp hóa học, chẳng hạn như vaccin RNA. Phương

pháp sản xuất chính xác phụ thuộc vào loại vaccin tiểu đơn vị được sản xuất. Các
vaccin tiểu đơn vị protein, chẳng hạn như vaccin viêm gan B tái tổ hợp, được tạo ra
bằng cách chèn mã di truyền của kháng nguyên vào tế bào nấm men, chúng tương đối
dễ phát triển và có khả năng tổng hợp một lượng lớn protein. Nấm men được nuôi
trong các thùng lên men lớn, sau đó được tách ra, cho phép thu hoạch kháng nguyên.
Protein tinh khiết này sau đó được thêm vào các thành phần vaccin khác, chẳng hạn
như chất bảo quản để giữ cho nó ổn định và chất bổ trợ để tăng cường phản ứng miễn
dịch - trong trường hợp này là phèn chua. Đối với vaccin polysaccharide hoặc liên
hợp, polysaccharide được tạo ra bởi vi khuẩn đang phát triển trong lị phản ứng sinh
học cơng nghiệp, trước khi tách chúng ra và thu hoạch polysaccharide từ thành tế bào
của chúng. Trong trường hợp vaccin liên hợp, protein mà polysaccharide được gắn vào
cũng phải được điều chế bằng cách nuôi cấy một loại vi khuẩn khác trong các lò phản
ứng sinh học riêng biệt. Khi các protein của nó được thu hoạch, chúng được gắn về
mặt hóa học với polysaccharide, và sau đó các thành phần vaccin cịn lại được thêm
vào.

KẾT LUẬN


Sự ra đời của vaccin có ý nghĩa vơ cùng to lớn trong lịch sử phát triển của loài
người, được ví như một vũ khí sắc bén nhất, hữu hiệu nhất để chủ động phòng chống
các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm. Nó đã giúp con người thốt khỏi nhiều đại dịch
hiểm nghèo như: đậu mùa, bại liệt, sởi, uốn ván...
Những thành tựu khoa học kỹ thuật đặc biệt là công nghệ sinh học sẽ mở ra
nhiều hướng nghiên cứu mới và hiệu quả trong công tác điều trị bệnh.