Nghiên cứu sản xuất vắc xin BCG đông khô trong ống 2ml có định vị bẻ được
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.95 MB, 99 trang )
BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
---------------------------
Trần Thị Thanh Ngần
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VẮC XIN BCG ĐÔNG KHÔ
TRONG ỐNG 2ML CÓ ĐỊNH VỊ BẺ ĐƢỢC
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Hà Nội - 2021
BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
---------------------------
Trần Thị Thanh Ngần
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VẮC XIN BCG ĐÔNG KHÔ
TRONG ỐNG 2ML CÓ ĐỊNH VỊ BẺ ĐƢỢC
Chuy n ngành: Sinh học th c nghiệm
Mã số:
8420114
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS.Nguyễn Thị Lan Phƣơng
Hà Nội - 2021
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan mọi kết quả của đề tài “Nghiên cứu sản xuất vắc xin
BCG đông khô trong ống 2ml có định vị bẻ đƣợc” là cơng trình nghiên cứu
riêng của tơi với sự giúp đỡ của PGS.TS.Nguyễn Thị Lan Phƣơng và
Trƣởng phòng sản xuất vắc xin BCG, các đồng nghiệp tại Viện vắc xin và
Sinh phẩm Y tế (IVAC).
Các số liệu, kết quả nghiên cứu đƣợc trình bày trong đề tài là trung
thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trƣớc đây. Các thông tin tham khảo trong
đề tài đƣợc trích dẫn một cách đầy đủ và cẩn thận.
Hà Nội, ngày 18 tháng 12 năm 2021
Tác giả luận văn
Trần Thị Thanh Ngần
LỜI CẢM ƠN
Trong q trình học tập và hồn thiện đề tài này, tôi xin chân thành
cảm ơn đến Ban lãnh đạo Học viện Khoa học và Cơng nghệ, Phịng Đào tạo,
Khoa Công nghệ Sinh học và Quý Thầy Cô giáo đã dạy dỗ và tạo mọi điều
kiện thuận lợi giúp tơi thực hiện luận văn cũng như hồn thành mọi thủ tục
cần thiết cho luận năn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc Viện vắc xin và Sinh phẩm Y
tế đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tơi trong q trình học tập cũng như thực
hiện luận văn.
Tôi cũng muốn bày tỏ sự biết ơn và lời cảm ơn sâu sắc đến:
PGS.TS.BS. Nguyễn Thị Lan Phương - Nguyên Phó Viện trưởng Viện vắc
xin và Sinh Phẩm Y tế; ThS. Nguyễn Thành Tín – Trưởng phịng Sản xuất
vắc xin BCG, Viện vắc xin và Sinh phẩm Y tế, đã trực tiếp hướng dẫn, chỉnh
sửa, truyền đạt cho tôi những kiến thức cũng như kinh nghiệm nghề nghiệp
trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện đề tài này.
Sau cùng, tơi xin tỏ lịng biết ơn đến cha mẹ, người thân và đồng
nghiệp đã luôn bên cạnh ủng hộ, động viên tôi trong cuộc sống cũng như
trong thời gian hoàn thành luận văn thạc sĩ.
Xin chân thành cảm ơn tất cả mọi người!
Hà Nội, ngày 18 tháng 12 năm 2021
Tác giả luận văn
Trần Thị Thanh Ngần
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
AST
Accelerated stability testing
(Nghiên cứu thúc đẩy nhiệt)
ATP
Adenosine triphophate
BCG
Bacillus Calmette Guerin
(Trực khuẩn của Calmette Guerin hay còn gọi là vắc xin
phòng lao BCG)
BK
Bacille de Koch
CBR
Color Break Ring
(Ống chứa thuốc tiêm có vịng sơn cổ)
CTTCMRQG
Chƣơng trình tiêm chủng mở rộng Quốc gia
DĐVN
Dƣợc điển Việt Nam
FDA
Food and Drug Administration
(Cục quản lý thực phẩm và dƣợc phẩm)
HIC
High-Income Contries
(Quốc gia có nguồn thu nhập cao)
IVAC
Institute of Vaccines and Medical Biologicals
(Viện Vắc xin và Sinh phẩm y tế)
KM
Khoai tây – Glycerin – Mật bị
LJ
Lowenstein – Jensen
(Tên mơi trƣờng Lowenstein - Jensen)
MIC
Middle-Income Contries
(Quốc gia có nguồn thu nhập trung bình)
NICVB
National Institute for Control of Vaccines and
Biologicals (Viện Kiểm định Quốc gia vắc xin và sinh
phẩm y tế)
OPC
One Point Cut
(Ống chứa thuốc tiêm có khứa sẵn tại 1 điểm)
RLU
Relative Light Unit
(Đơn vị ánh sáng tƣơng đối)
SCO
Scoring
(Ống chứa thuốc tiêm có 1 vòng khứa quanh cổ)
SD
Standard delivation
Độ lệch chuẩn
SK
Sauton - Khoai tây
TB
Tuberculosis
TCYTTG
Tổ chức Y tế thế giới
WHO
World Health Organization
(Tổ chức Y tế Thế giới)
WHO-TRS
World Health Organization - Techical Report Series
(Báo cáo kỹ thuật của Tổ chức Y tế Thế giới)
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Kết quả đánh giá 5 loại ống 2 ml có định vị bẻ đƣợc ................... 49
Bảng 3.2. So sánh các thông số kỹ thuật của 2 loại ống 2ml có định vị bẻ
đƣợc và ống 2ml đang sử dụng vật liệu khứa hiện nay (n = 20) .................. 51
Bảng 3.3. Tỷ lệ loại bỏ của ống 2 ml có định vị bẻ đƣợc trong quá trình sử
dụng thử......................................................................................................... 52
Bảng 3.4. Kết quả về mật độ quang, độ phân tán, tốc độ tạo huyền dịch
đồng nhất của ống 2 ml có định vị bẻ đƣợc .................................................. 56
Bảng 3.5. Tổng hợp tỷ lệ loại bỏ của vắc xin sử dụng 2 loại ống trong suốt
quá trình sản xuất .......................................................................................... 56
Bảng 3.6. Kết quả độ sống trung bình của 3 lô vắc xin BCG ....................... 59
Bảng 3.7. Kết quả ẩm độ tồn dƣ, tốc độ tạo huyền dịch đồng nhất, cảm
quan của vắc xin BCG trong ống 2ml có định vị bẻ đƣợc ............................ 60
Bảng 3.8. Kết quả chân không, vô khuẩn, nhận dạng vắc xin BCG trên
ống 2ml có định vị bẻ đƣợc ........................................................................... 61
Bảng 3.9. Kết quả kiểm tra chân khơng vắc xin BCG sau đóng gói ............ 67
Bảng 3.10. Độ sống của vắc xin BCG theo thời gian ................................... 68
Bảng 3.11. Độ ẩm tồn dƣ của vắc xin BCG theo thời gian .......................... 70
Bảng 3.12. Kết quả kiểm tra chân không theo thời gian ............................... 71
Bảng 3.13. Tốc độ tạo huyền dịch đồng nhất của vắc xin BCG theo thời
gian ................................................................................................................ 72
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Khuẩn lạc Mycobacterium bovis BCG mọc trên mơi trƣờng
Lowenstein – Jensen ..................................................................................... 14
Hình 1.2. Vi khuẩn Mycobacterium bovis BCG dƣới kính hiển vi .............. 15
Hình 1.3. Bộ gen của Mycobacterium bovis BCG Pasteur 1173 P2............. 16
Hình 1.4. Ống chứa thuốc tiêm có khứa sẵn tại một điểm (OPC) ................ 20
Hình 1.5. Ống chứa thuốc tiêm có vịng sơn quanh cổ (CBR) ..................... 21
Hình 1.6. Ống chứa thuốc tiêm có vịng khứa quanh cổ (SCO) ................... 21
Hình 1.7. Các loại ống chứa vắc xin hãng Schott đã cung cấp cho IVAC ... 22
Hình 1.8. Phản ứng của ATP với Luciferin .................................................. 29
Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát ......................................................... 33
Hình 2.2. Các bƣớc lựa chọn ống 2 ml có định vị bẻ đƣợc hãng Schott ..... 34
Hình 2.3. Bản vẽ thiết kế kỹ thuật ống 2 ml có định vị bẻ đƣợc .................. 36
Hình 2.4. Sơ đồ quy trình sản xuất vắc xin BCG.......................................... 37
Hình 3.1. Độ sống 2 loại ống ....................................................................... 54
Hình 3.2. Ổn định nhiệt 2 loại ống ................................................................ 54
Hình 3.3. Kết quả độ ẩm tồn dƣ trên 2 loại ống nghiên cứu ......................... 54
Hình 3.4. Mật độ quang và độ phân tán ........................................................ 58
Hình 3.5. Tỉ lệ sống sau đơng khơ và ổn định nhiệt vắc xin BCG ............... 59
Hình 3.6. Tỉ lệ tăng trọng lƣợng chuột lang theo thời gian .......................... 62
Hình 3.7. Trọng lƣợng chuột nhắt theo thời gian ......................................... 63
Hình 3.8. Kết quả độ sống của vắc xin BCG 2 loại ống chứa vắc xin ......... 64
Hình 3.9. Kết quả ổn định nhiệt của 2 loại ống chứa vắc xin ....................... 65
Hình 3.10. Kết quả độ phân tán của 2 loại ống chứa vắc xin ....................... 66
Hình 3.11. Kết quả độ ẩm tồn dƣ của vắc xin BCG trên 2 loại ống ............. 67
Hình 3.12. Tỷ lệ giảm độ sống vắc xin BCG theo thời gian......................... 69
Hình 3.13. Kết quả độ ổn định nhiệt vắc xin BCG theo thời gian ................ 70
1
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỤC LỤC ......................................................................................................... 1
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 6
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 9
1.1. BỆNH LAO ................................................................................................ 9
1.2. VẮC XIN BCG ........................................................................................ 10
1.2.1. Lịch sử phát triển................................................................................... 10
1.2.2. Tình hình sản xuất vắc xin BCG ........................................................... 11
1.2.2.1. Trên thế giới ....................................................................................... 11
1.2.2.2. Tại Việt Nam ...................................................................................... 12
1.2.3. Chủng sản xuất vắc xin BCG ................................................................ 13
1.2.3.1. Đặc điểm vi khuẩn Mycobacterium bovis BCG ................................ 13
1.2.3.2. Đặc điểm vắc xin BCG ..................................................................... 16
1.3. CÁC YÊU CẦU VỀ ỐNG CHỨA SẢN PHẨM DƢỢC ........................ 17
1.3.1. Các yêu cầu chung ................................................................................ 17
1.3.2. Ống chứa sản phẩm dƣợc tại Việt Nam ................................................ 18
1.3.3. Tổng quan về vật chứa vắc xin BCG đông khô .................................... 19
1.3.3.1. Loại vật liệu bao bì sơ cấp ................................................................. 19
1.3.3.2. Ống thủy tinh có định vị bẻ đƣợc....................................................... 19
2
1.3.3.3 Ƣu điểm và hạn chế của ống sử dụng vật liệu tạo vết khứa và ống có
định vị bẻ đƣợc .................................................................................................22
1.4. TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA VẮC XIN ............................................................23
1.4.1. Hƣớng dẫn của WHO về nghiên cứu tính ổn định của vắc xin .............23
1.4.2. Nghiên cứu tính ổn định nhiệt của vắc xin ............................................24
1.4.3. Nghiên cứu tính ổn định chất lƣợng của các loạt vắc xin ......................24
1.4.4. Tính ổn định của vắc xin BCG...............................................................25
1.5. CÁC PHƢƠNG PHÁP KIỂM ĐỊNH ĐỘ SỐNG VẮC XIN BCG .........27
1.5.1. Tính ổn định về độ sống của vắc xin BCG ............................................27
1.5.1.1. Yêu cầu về độ sống .............................................................................27
1.5.1.2. Các phƣơng pháp xác định độ sống ....................................................27
CHƢƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .31
2.1. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU ..........................................31
2.1.1. Địa điểm nghiên cứu ..............................................................................31
2.1.2. Thời gian nghiên cứu .............................................................................31
2.2. NGUYÊN VẬT LIỆU...............................................................................31
2.2.1. Các mẫu ống 2ml màu nâu có định vị bẻ đƣợc của hãng Schott ...........31
2.2.2.Vắc xin BCG đƣợc đông khô trong ống 2ml có định vị bẻ đƣợc đã xác
định đƣợc thơng số kỹ thuật .............................................................................31
2.2.3. Động vật thí nghiệm ...............................................................................31
2.2.4. Hóa chất..................................................................................................31
2.3. NHÀ XƢỞNG VÀ THIẾT BỊ DỤNG CỤ ...............................................32
2.3.1. Nhà xƣởng ..............................................................................................32
2.3.2. Thiết bị ...................................................................................................32
3
2.3.3. Dụng cụ ..................................................................................................32
2.4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................33
2.4.1. Xác định loại ống 2ml có định vị bẻ đƣợc phù hợp với thiết bị hiện
có của IVAC .....................................................................................................34
2.4.1.1. Lựa chọn và xác định thông số kỹ thuật của loại ống 2ml có định vị
bẻ đƣợc .............................................................................................................34
2.4.1.2. Đơng khơ thử nghiệm vắc xin BCG trên ống 2ml đã xác định thông
số kỹ thuật ........................................................................................................36
2.4.2. Sản xuất thử nghiệm và giám sát chất lƣợng vắc xin BCG sản xuất
trên ống 2ml có định vị bẻ đƣợc ......................................................................39
2.4.2.1. Sản xuất thử nghiệm vắc xin BCG trong ống 2ml có định vị bẻ
đƣợc ..................................................................................................................39
2.4.2.2. Giám sát tính ổn định chất lƣợng của vắc xin BCG sản xuất trên
ống 2ml có định vị bẻ đƣợc ..............................................................................41
2.4.3. Nghiên cứu tính ổn định của vắc xin BCG trên ống 2ml có định vị bẻ
đƣợc ..................................................................................................................42
2.5. CÁC PHƢƠNG PHÁP KIỂM ĐỊNH CHẤT LƢỢNG ............................42
2.5.1. Nguyên tắc lấy mẫu kiểm định ..............................................................42
2.5.2. Phƣơng pháp kiểm định .........................................................................42
2.5.2.1. Kiểm định chỉ tiêu độ sống .................................................................43
2.5.2.2. Kiểm tra ổn định nhiệt ........................................................................43
2.5.2.3. Kiểm tra dạng vật lý ............................................................................44
2.5.2.4. Kiểm tra tốc độ tạo huyền dịch ...........................................................44
2.5.2.5. Kiểm tra mật độ quang ........................................................................44
2.5.2.6. Kiểm tra độ phân tán ...........................................................................44
2.5.2.7. Kiểm tra chân không ...........................................................................45
4
2.5.2.8. Kiểm tra độ ẩm tồn dƣ ........................................................................45
2.5.2.9. Kiểm tra an tồn đặc hiệu ...................................................................45
2.5.2.10. Kiểm tra an tồn khơng đặc hiệu (an toàn chung) ............................46
2.5.2.11. Kiểm tra phản ứng da ........................................................................46
2.5.2.12. Kiểm tra vô khuẩn .............................................................................47
2.5.2.13. Kiểm tra nhận dạng ...........................................................................47
2.5.3. Phƣơng pháp xử lý thống kê ..................................................................47
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................49
3.1. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH LOẠI ỐNG CÓ ĐỊNH VỊ BẺ ĐƢỢC ...............49
3.1.1. Kết quả lựa chọn loại ống 2ml có định vị bẻ đƣợc phù hợp ..................49
3.1.1.1. Kết quả đánh giá các loại ống 2 ml có định vị bẻ đƣợc do nhà cung
cấp giới thiệu ....................................................................................................49
3.1.1.2. Kết quả xác định thông số kỹ thuật của loại ống 2 ml có định vị bẻ
đƣợc ..................................................................................................................50
3.1.2. Kết quả đông khô thử nghiệm vắc xin BCG trên ống 2ml đã xác định
thông số kỹ thuật ..............................................................................................53
3.1.2.1. Kết quả kiểm tra chất lƣợng vắc xin BCG ..........................................53
3.1.2.2. Kết quả thống kê tỷ lệ loại bỏ trong quá trình sản xuất ......................56
3.2. KẾT QUẢ SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM 3 LÔ VẮC XIN BCG ĐÔNG
KHÔ TRÊN ỐNG 2ML ĐỊNH VỊ BẺ ĐƢỢC. ...............................................57
3.2.1 Kết quả kiểm định chất lƣợng vắc xin BCG trên ống 2ml có định vị bẻ
đƣợc ..................................................................................................................57
3.2.1.1. Kết quả mật độ quang, độ phân tán .....................................................57
3.2.1.2. Kết quả độ sống, tỉ lệ sống sau đông khô và tỷ lệ ổn định nhiệt .......59
3.2.1.3. Kết quả độ ẩm tồn dƣ, tốc độ tạo huyền dịch đồng nhất và cảm
quan của vắc xin BCG trong ống 2ml có định vị bẻ đƣợc ...............................60
5
3.2.1.4. Kết quả chân không, vô khuẩn, nhận dạng, phản ứng da của 3 lô
vắc xin BCG sản xuất trên ống 2ml có định vị bẻ đƣợc ..................................61
3.2.1.5. Kết quả an toàn....................................................................................62
3.2.2. Giám sát chất lƣợng vắc xin BCG sản xuất trên ống 2ml có định vị bẻ
đƣợc ..................................................................................................................64
3.2.2.1. Chất lƣợng về độ sống vắc xin BCG ..................................................64
3.2.2.2. Chất lƣợng về độ ổn định nhiệt vắc xin BCG .....................................65
3.2.2.3. Chất lƣợng độ phân tán vắc xin BCG .................................................65
3.2.2.4. Chất lƣợng về độ chân không vắc xin BCG .......................................66
3.2.2.5. Chất lƣợng độ ẩm tồn dƣ vắc xin BCG...............................................67
3.3. NGHIÊN CỨU TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA VẮC XIN BCG TRONG ỐNG
2ML CÓ ĐỊNH VỊ BẺ ĐƢỢC ........................................................................68
3.3.1. Tính ổn định độ sống (cơng hiệu) của vắc xin BCG theo thời gian ......68
3.3.2. Tính ổn định nhiệt của vắc xin BCG theo thời gian ..............................69
3.3.3. Tính ổn định về tiêu chuẩn độ ẩm độ tồn dƣ .........................................70
3.3.4. Tính ổn định về tiêu chuẩn chân khơng .................................................71
3.3.5. Tính ổn định về các chỉ tiêu tốc độ tạo huyền dịch đồng nhất, cảm quan.... 72
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................73
4.1. KẾT LUẬN ..............................................................................................73
4.2. KIẾN NGHỊ ............................................................................................. 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................... 75
PHỤ LỤC
6
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn
tài
Theo TCYTTG, bệnh lao (TB) hiện nay vẫn là nguyên nhân gây tử
vong đứng hàng thứ 2 trong những bệnh truyền nhiễm nguy hiểm nhất thế
giới, với khoảng 10 triệu bệnh nhân lao hàng năm và khoảng 1,5 triệu ngƣời
tử vong do lao trên toàn cầu. Ảnh hƣởng đại dịch bệnh Covid 19, làm cho tỉ lệ
phát hiện bệnh lao trên thế giới giảm 20%, càng làm tăng gánh nặng bệnh lao
trên tồn cầu. Trong đó có 3 nƣớc có gánh nặng bệnh lao cao (Ấn Độ,
Indonesia và Philippine) tỉ lệ phát hiện lao mới giảm 25-30%. Vắc xin BCG
(Bacille Calmette – Guérin) hiện là vắc xin duy nhất đƣợc sử dụng để phòng
bệnh lao [1].
Vắc xin BCG đã đƣợc đƣa vào Chƣơng trình tiêm chủng mở rộng của
WHO vào năm 1974 và hơn 4 tỷ ngƣời đã đƣợc chủng ngừa bằng vắc xin
BCG. Hơn 90% trẻ em trên toàn thế giới đƣợc tiêm chủng vắc xin BCG và
hơn 130 triệu liều vắc xin BCG đƣợc tiêm hàng năm, khiến nó trở thành loại
vắc xin đƣợc sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới.
Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) khuyến cáo tiêm một liều vắc xin BCG
duy nhất cho trẻ sơ sinh ở các nƣớc lƣu hành bệnh lao cũng nhƣ các nƣớc có
nguy cơ cao về bệnh lao.
Tại Việt Nam, vắc xin BCG là sản phẩm truyền thống của Viện vắc xin
và Sinh phẩm y tế (IVAC) trên 40 năm qua. Hằng năm, vắc xin BCG đã và
đang cung cấp cho Chƣơng trình tiêm chủng mở rộng Quốc gia
(CTTCMRQG) 3,0-3,5 triệu liều mỗi năm với chất lƣợng ổn định.
Vắc xin BCG đƣợc IVAC sản xuất ở dạng đông khô, hàn ống chân
không. Một ống vắc xin có 10 liều chứa 0,5 mg vi khuẩn BCG sống với 3,0 mg
tá chất glutamat natri đƣợc chứa trong ống 2ml.
Ống chứa vắc xin là một trong những yếu tố quan trọng trong duy trì
tiêu chuẩn chất lƣợng của vắc xin. Trên thế giới, đại đa số các ống chứa dùng
cho dƣợc phẩm đông khô hoặc vắc xin dạng nƣớc đều là loại ống bẻ đƣợc,
đƣợc đánh dấu bằng điểm chấm hay vòng sơn cổ để giảm lực bẻ khi mở ống.
7
Theo quy định của dƣợc điển Châu Âu và Việt Nam, đối với ống tiêm
chứa vắc xin dùng cho sản xuất vắc xin BCG đông khô theo công nghệ hàn
chân khơng, ngồi các u cầu tiêu chuẩn của loại vật liệu chứa sơ cấp còn
cần các yêu cầu cao hơn về một số đặc tính vật lý nhƣ độ bền, độ kín, màu
sắc… để phù hợp với tính chất của sản phẩm.
Hiện nay, vắc xin BCG đƣợc sản xuất đông khơ và hàn kín ống chân
khơng trong ống 2ml, màu nâu hãng Schott không bẻ đƣợc nên gây bất tiện
cho nhân viên y tế trong quá trình sử dụng.
Để cải tiến sản phẩm, tiết kiệm chi phí sản xuất, bắt kịp với công nghệ
hiện đại, thuận lợi cho ngƣời sử dụng, việc nghiên cứu loại ống chứa vắc xin
bẻ đƣợc nhằm thay thế loại ống không bẻ đƣợc hiện nay là vấn đề cấp thiết.
Vì vậy chúng tơi tiến hành “Nghi n cứu sản xuất vắc xin BCG ông khô
trong ống 2ml có ịnh vị bẻ ƣợc”.
2. Mục ích của
tài
Nghiên cứu sản xuất vắc xin BCG trong ống 2ml có định vị bẻ đƣợc
của hãng Schott tại Viện vắc xin và Sinh phẩm Y tế (IVAC).
3. Đối tƣợng và phạm vi nghi n cứu
Ống 2ml có định vị bẻ đƣợc để sản xuất vắc xin BCG đạt tiêu chuẩn
chất lƣợng theo WHO TRS 979, 2013 và DĐVN V, 2017.
4. Các nội dung nghi n cứu chính
4.1. Xác định ống 2ml có định vị bẻ đƣợc phù hợp với thiết bị hiện có
của IVAC.
4.2. Sản xuất thử nghiệm vắc xin BCG trên ống 2ml có định vị bẻ đƣợc
4.3. Nghiên cứu tính ổn định của vắc xin BCG theo thời gian ở nhiệt độ
bảo quản 2-8oC.
5. Ý nghĩa khoa học và tính th c tiễn của
tài
Thực hiện thành cơng đề tài giúp nâng cao khả năng ứng dụng công
nghệ sản xuất vắc xin BCG so với các nƣớc sản xuất vắc xin hiện hành trên
8
thế giới đồng thời giảm chi phí sản xuất, thuận tiện cho ngƣời sử dụng góp
phần tích cực vào sự nghiệp bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
Cung cấp bằng chứng khoa học chứng minh vắc xin BCG đông khô
trên ống 2ml có định vị bẻ đƣợc khơng ảnh hƣởng đến chất lƣợng theo thời
gian bảo quản 2-8oC.
9
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. BỆNH LAO
Bệnh lao vẫn là một trong những bệnh truyền nhiễm và tử vong chính trên
tồn cầu, cƣớp đi sinh mạng của hàng triệu ngƣời mỗi năm [2]. Bệnh lao do vi
khuẩn Mycobacterium tuberculosis gây ra, lao có thể ảnh hƣởng đến bất kỳ bộ
phận nào của cơ thể nhƣng phổ biến nhất là lao phổi. Bệnh lao lây truyền theo
đƣờng hô hấp từ ngƣời này sang ngƣời khác qua giọt bắn. Một ngƣời chỉ cần hít
phải một vài vi khuẩn lao là có thể bị nhiễm bệnh. Ƣớc tính có khoảng một phần
ba dân số thế giới bị nhiễm Mycobacterium tuberculosis, làm phát sinh gần 10
triệu trƣờng hợp mới mắc bệnh lao hoạt động mỗi năm [3]. Phần lớn bệnh lao
tồn tại ở các quốc gia có mức độ phát triển thấp, nhƣng với vấn đề nhập cƣ và du
lịch toàn cầu, rất khó loại bỏ bệnh lao khỏi bất kỳ quốc gia nào [4].
Bệnh lao là kẻ giết ngƣời thầm lặng, bệnh thƣờng kéo dài âm thầm và
phát hiện muộn, từ khi phát hiện đến khi tử vong thì đã lây cho rất nhiều
ngƣời khác. Bệnh lao có thể gặp ở các bộ phận của cơ thể nhƣ lao màng phổi,
lao hạch bạch huyết, lao màng não, lao xƣơng, lao màng bụng, lao hệ sinh
dục, lao ruột, trong đó lao phổi thƣờng xảy ra và chiếm 85% và là nguồn lây
chính cho những ngƣời xung quanh.
Hiện nay do đại dịch COVID – 19 ảnh hƣởng nghiêm trọng đến tiến trình
giảm nặng bệnh lao trên toàn cầu, số ca tử vong do lao trên toàn cầu tăng 0,2-0,4
triệu ngƣời, nâng tổng số ca tử vong lên 1,66 triệu ca vào năm 2020 (5).
Ở Việt Nam, hàng năm cả nƣớc phát hiện và đƣa vào điều trị hơn
100.000 ngƣời mắc lao. Tỷ lệ khỏi bệnh đƣợc duy trì ở mức trên 90% với
bệnh nhân lao mới, 70% với bệnh nhân lao đa kháng thuốc sử dụng phác đồ
dài hạn và 80% với bệnh nhân lao đa kháng thuốc sử dụng phác đồ ngắn hạn.
Bệnh lao là nguyên nhân gây tử vong đứng hàng thứ 2 trong các bệnh nhiễm
trùng, với khoảng 10 triệu bệnh nhân lao mới hàng năm và gần 1,5 triệu ngƣời
tử vong do lao trên toàn cầu. Việt Nam hiện vẫn nằm trong 30 quốc gia có
bệnh lao và lao kháng đa thuốc cao nhất thế giới (5).
10
Vắc xin BCG đƣợc Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) khẳng định có vai
trị quan trọng trong phịng chống bệnh lao, là vắc xin duy nhất đƣợc sử dụng
từ trƣớc đến nay chƣa có vắc xin thế hệ mới thay thế. Vắc xin BCG cũng
đƣợc WHO khuyến cáo đƣa vào Chƣơng trình tiêm chủng mở rộng cho trẻ
nhũ nhi ở các quốc gia có áp dụng chƣơng trình này.
1.2. VẮC XIN BCG
1.2.1. Lịch sử phát triển
Vắc xin BCG (vắc xin phòng lao (BCG)) đƣợc phát hiện bởi hai nhà
khoa học Pháp là Albert Calmette và Camille Guérin tại Viện Pasteur, Lille
Pháp. Vắc xin BCG chứa một dòng vi khuẩn Mycobacterium bovis sống và
giảm độc lực, đƣợc phân lập từ một con bò bị viêm vú do lao. Dòng phân lập
đƣợc nuôi cấy trên môi trƣờng Sauton khoai tây (SK) và khoai tây – mật bị
(KM) có glycerin. Ơng cấy chuyển 3 tuần một lần trong thời gian 13 năm
trong giai đoạn 1908-1921 và có tổng cộng 231 thế hệ. Quá trình lâu dài này
làm mất độc lực của trực khuẩn và có khả năng sinh miễn dịch cao [6].
Vắc xin BCG đƣợc sử dụng lần đầu trên ngƣời vào năm 1921, vắc xin
BCG đã đƣợc Tổ chức Y tế Thế giới đƣa vào chƣơng trình tiêm chủng cho trẻ sơ
sinh từ năm 1974. Tính đến năm 2018, BCG đã đƣợc sử dụng trong chƣơng
trình tiêm chủng quốc gia của 180 quốc gia hoặc vùng lãnh thổ ở Châu Á, Châu
Phi, Châu Âu và Châu Mỹ, với phạm vi phủ vắc xin trên 90% [6].
Từ những năm 1920, chủng BCG ban đầu (vi khuẩn Mycobacterium
bovis) đã đƣợc vận chuyển đến 20 địa điểm quốc tế khác nhau, đƣợc nuôi cấy
nhiều lần trong các điều kiện khác nhau dẫn đến có sự đa dạng khác nhau về
hàm lƣợng vi khuẩn sống và cấu hình vật liệu di truyền [7;8].
Hiện nay, các chủng đƣợc sử dụng rộng rãi nhất để sản xuất vắc xin
BCG trên toàn cầu bao gồm chủng Pasteur của Pháp (Pasteur 1173P2), chủng
1331 của Đan Mạch (Đan Mạch 1331), chủng của Brazil (BCG Mearou RJ),
chủng của Nga (Moscow-368), chủng của Bungari (Sofia SL222), và chủng
172 Nhật Bản (Tokyo 172-1) [9;10].
11
Năm 1961, Augier phân lập các khuẩn lạc điển hình nhƣ Calmette đã
mô tả trên môi trƣờng LJ và ông đã cấy truyền sang KM- SK- S1 (Sauton 1) S2 (Sauton 2). Từ canh cấy S2 này lô chủng đầu tiên đƣợc đơng khơ mang tên
1173P1, sau đó các lơ chủng đơng khơ thứ cấp tiếp theo có tên 1173P2 và cũng
từ đó sản xuất thành chủng 1173P2A, 1173P2B, 1173P2C [11].
Tại Việt Nam vắc xin BCG đƣợc sản xuất từ chủng Pasteur 1173P2C và
hiện đang là một trong số 14 nƣớc trên thế giới sản xuất vắc xin BCG bằng
chủng Pasteur 1173P2 này [12].
Vắc xin BCG hiện là một trong những loại vắc xin lâu đời nhất và đƣợc
sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới, vắc xin BCG đã đƣợc sử dụng trong gần
một thế kỷ với hơn bốn tỷ ngƣời đƣợc tiêm chủng trên toàn cầu. Với thời gian
bảo vệ của vắc xin BCG lên từ 15-20 năm [13].
1.2.2. Tình hình sản xuất vắc xin BCG
1.2.2.1. Trên thế giới
Hiện nay có 22 nhà sản xuất vắc xin BCG trên thế giới nằm ở 16 quốc
gia. Trong đó Ấn độ là nƣớc sản xuất có số lƣợng vắc xin BCG lớn nhất thế
giới với 4 nhà máy lớn [12] .
TCYTTG dự báo năm 2019 và trong 5 năm tới, nguồn cung cấp vắc xin
BCG sẽ khả quan hơn do có thêm một quy trình sản xuất vắc xin BCG đạt chuẩn
tiền thẩm định (Pre -Qualified). Dù ƣớc tính nhu cầu và khả năng cung cấp dƣ số
lƣợng vắc xin BCG trên phạm vi toàn cầu, TCYTTG vẫn nhận thấy những rủi ro
vì phần lớn nguồn cung cấp vắc xin BCG chủ yếu tập trung vào hai nhà cung
ứng, cùng với quy trình sản xuất khơng ổn định, góp phần làm giảm nhanh
chóng tính khả dụng của vắc xin BCG. Thêm vào đó, điều TCYTTG quan tâm
và lo lắng nữa là ở nhiều quốc gia chỉ có duy nhất một sản phẩm vắc xin BCG
đƣợc đăng ký dẫn đến tình trạng thiếu hụt ở cấp quốc gia trong trƣờng hợp có
vấn đề về sản xuất [8].
Vấn đề trở nên nghiêm trọng hơn trong những năm gần đây: năm 2015,
UNICEF báo cáo nguồn cung thiếu hụt vắc xin phòng lao là 16,5 triệu liều do
khả năng cung ứng giảm. Các quốc gia có thu nhập trung bình (MIC) hay một
12
số quốc gia có thu nhập cao (HIC) cũng đã gặp phải các vấn đề trong việc tiếp
cận nguồn cung, một số nhà cung cấp lớn và lâu đời phải đối mặt với sản
lƣợng sản xuất không đủ cung cấp cho các nƣớc trên thế giới (Statens Serum
Institut of Denmark – SSI).
Trong năm 2017, cơng suất tồn cầu đƣợc ƣớc tính là khoảng 500 triệu
liều tăng 30% so với năm 2015 và cao hơn nhiều so với nhu cầu dự
kiến. Cơng suất đƣợc chia thành hai nhóm:
Bốn nhà sản xuất với các sản phẩm PQ'd (Viện Huyết thanh của Ấn
Độ, GreenSignal, Phịng thí nghiệm BCG Nhật Bản và InterVax/BB-NCIPD)
có thể tiếp cận 169 quốc gia nơi sản phẩm của họ đƣợc đăng ký hoặc chấp
nhận bởi Liên hợp quốc.
Mƣời lăm nhà sản xuất có sản phẩm khơng phải PQ'd có thể phục vụ
52 quốc gia nơi sản phẩm của họ đƣợc đăng ký [12].
1.2.2.2. Tại Việt Nam
Labo sản xuất vắc xin BCG mới đã đƣợc xây dựng và trang bị lại tại
Viện Pasteur Thành phố Hồ Chí Minh, trên cơ sở labo BCG của Albert
Calmette với sự hỗ trợ kỹ thuật của viện Pasteur Paris. Tháng 4/1988, labo
sản xuất vắc xin BCG đƣợc khánh thành và đi vào hoạt động. Chủng BCG
1173P2 lot C, do Viện Pasteur Paris cung cấp đến Việt Nam vào thập niên 70
của thế kỷ XX. Năm 1986-1988, với sự tài trợ của hội hữu nghị Pháp – Việt.
Từ năm 1990-1991, Viện vắc xin và Sinh phẩm Y tế (IVAC) đƣợc
UNICEF tài trợ cho một dây chuyền sản xuất vắc xin BCG sống đông khô,
đặt tại Nha Trang, với mục tiêu giúp Việt Nam sản xuất vắc xin BCG cung
cấp đủ cho Chƣơng trình TCMR tồn quốc. Từ đó IVAC là nhà sản xuất hàng
đầu, là nhà cung cấp duy nhất vắc xin BCG chất lƣợng cao cho chƣơng trình
Tiêm chủng mở rộng quốc gia (TCMRQG) và nhu cầu tiêm dịch vụ trong
nƣớc. Hằng năm, Viện vắc xin và Sinh phẩm Y tế sản xuất 5,0-5,5 triệu liều
vắc xin BCG cung cấp cho thị trƣờng Việt Nam để chủng ngừa cho trẻ em.
13
Hiện nay, vắc xin BCG đƣợc sản xuất tại Viện vắc xin và Sinh phẩm Y
tế đƣợc cấp giấy chứng nhận chất lƣợng của FDA Philippines, đây là bƣớc
đầu đánh dấu sự phát triển của ngành sản xuất vắc xin ở Việt Nam góp phần
đƣa sản phẩm dƣợc của nƣớc ta xuất khẩu ra thị trƣờng thế giới.
1.2.3. Chủng sản xuất vắc xin BCG
Tại Việt Nam, chủng sản xuất vắc xin BCG hiện nay là chủng 1173P2
lot C/WS3, chủng này đƣợc tạo ra từ chủng gốc (Master seed) 1173P2 Lot C
do Viện Pasteur Paris - Pháp cung cấp.
Chất lƣợng chủng đƣợc đánh giá tại IVAC và NICVB. Chủng sản xuất
vắc xin BCG đông khô lô số 1173P2 Lot C/WS đƣợc NICVB chứng nhận có
trình tự gen 16S tƣơng đồng 98% so với trình tự gen 16S của chủng gốc BCG
1173P2 Lot C - Pháp.
1.2.3.1. Đặc điểm vi khuẩn Mycobacterium bovis BCG
Hình thái khuẩn lạc Mycobacteria bovis BCG
Mycobacteria bovis BCG là vi khuẩn hiếu khí tuyệt đối, một thế hệ
nhân lên của vi khuẩn rất dài từ 16-20 giờ, trung bình 18 giờ. BCG phát triển
tốt nhất trên mơi trƣờng có pH từ 6,5-7,0, nhiệt độ tối ƣu là 37-38oC. Trên
môi trƣờng lỏng Sauton mọc thành một lớp váng dày. Trên môi trƣờng đặc
Lowenstein Jensen , vi khuẩn mọc chậm, sau 3-4 tuần, khuẩn lạc khơ xù xì
nhƣ hình súp lơ, có màu trắng ngà [14].
14
Hình 1.1. Khuẩn lạc Mycobacterium bovis BCG mọc tr n môi trƣờng
Lowenstein – Jensen.
(Nguồn: Viện Vắc xin và Sinh phẩm y tế, 2021)
Hình thể vi khuẩn Mycobacterium bovis BCG
Mycobacterium bovis BCG là trực khuẩn hình gậy thẳng, mảnh dẻ, kích
thƣớc từ 1- 4µm x 0,3 - 0,6µm, khơng có lơng, không sinh nha bào. Là trực
khuẩn kháng cồn - axit, nhuộm Ziehl- Neelsen bắt màu hồng [15].
Mycobacterium bovis BCG không bị tiêu diệt bởi cồn – axit ở nồng độ
có thể tiêu diệt đƣợc các loại vi khuẩn khác, và khơng bị cồn- axit tẩy màu
trong q trình nhuộm Zielh-Neelsen. Vi khuẩn Mycobacterium bovis BCG
bảo quản ở nhiệt độ 2-8oC trong nhiều năm, dƣới tia cực tím bị chết 2-3 phút,
dƣới ánh mặt trời bị tiêu diệt 1,5 giờ, trong cồn 90 o chết sau 3 phút và axit
phenic chết trong vòng 1 phút [16].
15
Hình 1.2. Vi khuẩn Mycobacterium bovis BCG dƣới kính hiển vi.
(Nguồn: Viện Vắc xin và Sinh phẩm y tế, 2021).
Trình t bộ gen của Mycobacterium bovis BCG
Trong nhiễm sắc thể của Mycobacterium bovis BCG Pasteur có
4.374.522 bp. Bộ gen BCG đã bị mất một số gen kể từ khi tách ra khỏi M.
bovis chủng gốc nhƣng nó vẫn lớn hơn gần 30 kb so với bộ gen của M.
bovis chứa 4.345.492 bp, đây là kết quả việc nhân đôi song song độc lập,
DU1 và DU2 [17].
16
Hình 1.3. Bộ gen của Mycobacterium bovis BCG Pasteur 1173 P2
(Nguồn: Brosch R., Gordon S.V, 2007 )[18].
1.2.3.2. Đặc điểm vắc xin BCG
Vắc xin BCG là vắc xin sống, đông khô giảm độc lực, đƣợc sản xuất từ
chủng vi khuẩn Mycobacterium bovis BCG.
Vắc xin BCG gồm 2 thành phần:
- Thành phần có hoạt tính bao gồm vi khuẩn BCG sống giảm độc lực.
- Tá chất là một trong số các chất sau: sodium glutamate, saccarose,
lactose, glucose.
Số lƣợng của vi khuẩn và hàm lƣợng trong 1 ống vắc xin BCG tùy
thuộc vào chủng và nhà sản xuất.
Yếu tố quan trọng trong vắc xin BCG là độ ổn định nhiệt, đƣợc đánh
giá bằng sự tồn tại của vi khuẩn trong vắc xin. Mỗi lô vắc xin phải đƣợc tiến
hành kiểm tra độ ổn định nhiệt bằng cách ủ vắc xin ở nhiệt độ 37oC trong 28
ngày có độ sống khơng đƣợc ít hơn 20% so với vắc xin ở nhiệt độ bảo quản
4oC/28 ngày.
