ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất vaccine

SEMINAR



A. ĐẶT VẤN ĐỀ






Ngay từ khi xuất hiện sự sống, trong sự đấu tranh của
các loài sinh vật thì bệnh tật đã xuất hiện. Đặc biệt là
sự ký sinh của các loài vi sinh vật tới các động vật bậc
cao đã gây ra những bệnh tật hiểm nghèo tạo ra những
nạn dịch thảm khốc và cướp đi nhiều sinh mạng.
Để giành giật sự sống con người đã tìm mọi biện pháp
nhằm hạn chế tác động có hại đó của các đối tượng
gây bệnh. Vacxin được coi là một tiến bộ y học quan
trọng nhất của thế kỷ XX
Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của
công nghệ sinh học con người đã tìm ra được vũ khí
hữu hiệu để bảo vệ chính mình với số lượng nhiều, an
toàn và nhanh chóng. Để hiểu rõ hơn vấn đề này,
chúng em tiến hành tìm hiểu đề tài:


“Ứng dụng công nghệ sinh học
trong sản xuất vacxin”

Vaccine là gì ?
Hướng phát triển
của các vaccine
mới ?

Vaccine có tác
dụng như thế

SẢN XUẤT
VACCINE

nào ?

Công nghệ sinh
học ứng dụng

Cơ sở của việc sản

gì trong sản

xuất vaccine?

xuất vaccine ?


1.1. Vài nét về lịch sử và hướng phát triển
của công nghệ vacxin


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

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.


Năm 1918 chứng kiến
đại dịch cúm nghiêm
trọng nhất lịch sử
thế giới, thậm chí
còn được cho là đại
dịch kinh hoàng
nhất trong các loại
bệnh dịch. Khoảng
50 triệu người chết,
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 1957 đánh dấu dịch
cúm châu Á. Nhờ các
tiến bộ khoa học, dịch
bệnh nhanh chóng
được xác định, các
biện pháp y tế cần
thiết được triển khai,
trong đó có việc sử
dụng vắc xin. Tuy vậy
số lượng người chết vì
cúm vẫn ở mức 2 triệu.
Trong ảnh, các bệnh
nhân cúm ở Đan Mạch
nằm trong khu nghỉ
tạm ở nhà thi đấu của
hải quân ở
Copenhagen


Năm 2003, Bùng
nổ dịch cúm
gia cầm

 Việc tạo ra
những loại
vaccine để
phòng và chữa
bệnh là thực
sự cần thiết
khi mà dịch
bệnh phát triển
ngày một phức
tạp và xuất
hiện thêm
nhiều bệnh
nguy hiểm


1.1. Lịch sử vacxin
Edward Jenner được công nhận là
người đầu tiên dùng vắc-xin để ngừa
bệnh cho con người ngay từ khi
người ta còn chưa biết bản chất của
các tác nhân gây bệnh.
Năm 1796 ông đã thực hiện thành
công thử nghiệm vắc-xin ngừa căn
bệnh đậu mùa, những nông dân vắt
sữa bò có thể bị lây bệnh đậu bò,
nhưng sau khi khỏi bệnh, họ trở nên
miễn nhiễm đối với bệnh đậu mùa
Edward Jenner

Louis Pasteur với các
công trình nghiên cứu
về vi sinh học và miễn
dịch học đã mở đường
cho những kiến thức
hiện đại về vắc-xin.
Louis Pasteur


1.2 Khái niệm về vaccine
Vắc-xin là chế phẩm có tính kháng nguyên
dùng để tạo miễn dịch đặc hiệu chủ động,
nhằm tăng sức đề kháng của cơ thể đối với
một số tác nhân gây bệnh cụ thể.


1.3. Nguyên lý sử dụng vacxin
Sử 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.
 Nói một cách khác: sử dụng vacxin là tạo miễn
dịch chủ động nhân tạo


1.4 Đặc tính cơ bản của một vaccine
1.4.1 An toàn




Vô trùng : không được nhiễm các vi sinh vật khác
Thuần khiết : không được lẫn các thành phần kháng nguyên
khác
Không 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
 Phản ứng tại chỗ: Nơi tiêm vaccine có thể hơi đau, mẩn đỏ,
hơi sưng hoặc nổi cục nhỏ
 Phản ứng toàn thân: Sốt thường, co giật với tỷ lệ nhỏ có
thể sốc phản vệ với khả năng xảy ra hiếm


1.4.1 Hiệu lực



Vacxin có hiệu lực lớn là vacxin gây được miễn dịch ở mức
độ cao và tồn tại trong một thời gian dài. Hiệu lực gây miễn
dịch của vacxin trước hết được đánh giá trên động vật thí
nghiệm, sau đó trên thực địa.
Trên động vật thí nghiệm






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.
Cách 2: 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 (field test):


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 dịch tới.


1.4 Đặc tính cơ bản của một vaccine
1.4.3 Tính kháng nguyên
Là khả năng kích thích cơ thể tạo thành kháng thể.
 Kháng nguyên mạnh là kháng nguyên khi đưa vào cơ thể
một lần đã sinh ra nhiều kháng thể
 kháng nguyên yếu là những chất phải đưa vào nhiều hoặc
phải kèm theo một tá dược mới sinh được một ít kháng thể


1.4.4 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
 Tạo ra hiệu quả đề kháng cho cơ thể về sau khi tác nhân
gây bệnh xâm nhập với đầy đủ độc tính.



II. Phân loại vaccine
2.1 Các phương pháp phân loại truyền thống
2.1.1 Vaccine động lực (nhược độc) hay vacxin sống

 Là vacxin chế từ tác nhân gây
bệnh đã là giảm tính độc bằng
các kĩ thuật vật lý, hóa học, hoặc
bằng các phương pháp khác
nhau… không gây bệnh nhưng
còn khả năng sinh sản.
 VD: Vacxin dịch tả vịt đông
khô


2.1.2 Vaccine bất hoạt (chết)
 Là loại vacxin mà tác
nhân gây bệnh đã bị làm chết
bằng phương pháp hóa học
hay nhiệt độ.
 VD: VẮC XIN TỤ
HUYẾT TRÙNG HEO


2.1.3 Vaccine dưới đơn vị hay vaccin

thành phần



Là loại vacxin không dùng toàn bộ tế bào vi
khuẩn hay toàn bộ virus mà chỉ dùng một
thành phần có tính kháng nguyên của chúng.


3.1.4 Vaccine giải độc tố



Là loại vacxin tạo ra do làm mất tính độc của
kháng nguyên nhưng vẫn có tính kháng
nguyên.


2.1.5 Vaccine kháng kháng thể idityp



Là kháng thể tạo ra từ cách dùng kháng thể
kháng kháng nguyên làm kháng nguyên dể làm
vắc xin cho tác nhân gây bệnh đó


2.2 Vaccine tổng hợp
i.
ii.

iii.
iv.
v.
vi.

Vaccine sống giảm động lực bằng lực bằng
kỹ thuật di truyền
Vaccine chứa KN sản xuất bằng phương
pháp tái tổ hợp
Vaccine vector
Vaccine ADN
Vacxin dựa trên cơ thể chuyển gen. Sản xuất
cây chuyển gen nhờ Agrobacter tumefaciens
Vaccine bào tử (spore vaccine)


Loại
vacxin

Ưu điểm

Đơn giản, dễ sản xuất
Vacxin
Giá thành rẻ, tương đối
giảm
ổn định
động
Gây miễn dịch kéo dài
lực
Không cần tiêm nhiều

(sống)
lần
Đơn giản, dễ sản xuất
Giá thành rẻ, ổn định
Vacxin bất
Không cần bảo quản
hoạt
lạnh
(chết)
Khả năng nhiễm virus
sống rất thấp

Nhược điểm
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 virus
Chứa genome virus có thể gây
bệnh ung thư
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 lần
Chứa genome virus có thể gây
bệnh ung thư


Vacxin

từng
phân
tinh
sạch

Sản xuất phức tạp, cần chất bổ trợ
Gây đáp ứng miễn dịch
Giá thành thường cao
định hướng với từng
Cần hệ thống nuôi để thu lượng
phần của virus
virus lớn
Không trở lại thành virus Tính miễn dịch có thể không cao
để lây nhiễm
Có thể phải tiêm nhắc lại nhiều
Ổn định, có thể không cần
lần
bảo quản lạnh
Có thể chứa cả hạt virus hoặc
genome virus

Vacxin
tách
dòng

Gây đáp ứng miễn dịch
định hướng với từng
phần của virus
Không trở lại thành virus
để lây nhiễm

Khả năng nhiễm virus
sống thấp
Ổn định, có thể không cần
bảo quản lạnh

Nghiên cứu phức tạp, chi phí cao
Cần chất bổ trợ
Tính miễn dịch có thể không cao
Có thể cần tiêm nhắc lại nhiều lần