Thú y

miễn dịch học
ứng dụng
I. KHÁI NIỆM VỀ MÔN HỌC
Miễn dịch học ứng dụng(Applied immunology) là một môn khoa học nghiên cứu ứng dụng những kiến thức của miễn dịch học vào Y học, Thú y học và nhiều lĩnh vực khoa học khác nhằm mục đích phục vụ đời sống và bảo vệ sức khỏe của con người.
Nội dung chính của môn học bao gồm:
1. Miễn dịch học ứng dụng trong phòng bệnh: tức là nghiên cứu về vacxin để phòng các bệnh truyền nhiễm, bệnh ký sinh trùng và sử dụng vacxin trong một số trường hợp đặc biệt khác.
2. Miễn dịch học ứng dụng trong điều trị đặc hiệu
3. Miễn dịch học ứng dụng trong chẩn đoán
4. Miễn dịch học ứng dụng trong nghiên cứu những biểu hiện bệnh lý do rối loạn của quá trình miễn dịch nhằm:
Nhận biết và tìm hiểu cơ chế bệnh sinh của sự rối loạn hoạt động ở hệ thống miễn dịch.
Tìm phương pháp điều trị thích hợp với cơ chế bệnh sinh ấy.
Vacxin được coi là thành tựu vĩ đại nhất của y học và thú y học hiện đại, công tác tiêm chủng đã và đang được thực hiện ở tất cả các quốc gia và thực sự trở thành tấm lá chắn vững chắc để phòng chống nhiều bệnh truyền nhiễm ở người và động vật. Tuy nhiên, cuộc chiến chống lại dịch bệnh vẫn còn rất phức tạp, vì thế việc nghiên cứu để cải tạo các vacxin hiện có và chế tạo các vacxin mới đang là mục tiêu phân đấu của các nhà khoa học. Trong lĩnh vực nghiên cứu này, một môn khoa học mới đã ra đời đó là môn “Vacxin học – Vaccinology”.
II. VAI TRÒ VÀ VỊ TRÍ CỦA MÔN HỌC
Như trên đã nêu, miễn dịch học ứng dụng là một môn khoa học nghiên cứu ứng dụng những kiến thức của miễn dịch học vào nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau.
. Trong lĩnh vực đấu tranh phòng chống các bệnh truyền nhiễm và ký sinh trùng, việc nghiên cứu các vacxin phòng bệnh là một việc làm cực kỳ cần thiết. Nhờ có vacxin mà nhiều bệnh truyền nhiễm nguy hiểm đối với con người và động vật đã được khống chế và từng bước bị loại trừ.

Ngày nay, khái niệm về vacxin đã có sự thay đổi, nó không còn là chế phẩm từ vi sinh vật dùng để phòng bệnh, mà còn được làm từ vật liệu sinh học không vi sinh vật và được dùng với mục đích không phải phòng bệnh, ví dụ: vacxin chống khối u lan từ tế bào sinh khối u, dùng để chống lại tế bào ác tính trong việc ngăn chặn sự phát triển của khối u trong ung thư; vacxin chống thụ thai làm từ receptor của trứng với tế bào ở nội mạc tử cung; vacxin kháng tinh trùng; vacxin chống HCG (Human chorionic gonadotropin) với mục đích chống thụ thai
. Trong lĩnh vực điều trị đặc hiệu đối với các bệnh truyền nhiễm, miễn dịch học ứng dụng cũng đóng một vai trò hết sức quan trọng.
Song song với sự phát triển của vacxin thì việc dùng kháng huyết thanh trong chẩn đoán và điều trị cũng ngày càng được phát triển và ứng dụng rộng rãi.
Kể từ năm 1890, khi Behring và Kitasato phát hiện ra kháng thể trung hòa độc tố của vi khuẩn, sau đó việc tìm hiểu về các yếu tố miễn dịch dịch thể được tập trung nghiên cứu, người ta đã phát hiện ra phân tử kháng thể dịch thể đặc hiệu (Immunoglobulin). Huyết thanh động vật chứa Immunoglobulin đặc hiệu được gọi là huyết thanh miễn dịch hay kháng huyết thanh.
Việc sử dụng kháng huyết thanh trong điều trị các bệnh truyền nhiễm ở người và động với những tình trạng bệnh lý nguy kịch do sự tấn công ồ ạt của mầm bệnh truyền nhiễm mà không có loại hóa dược nào ngăn càn nổi, đã là một phương thức kỳ diệu cứu sống sinh mạng của hàng triệu con người.
Ngày nay, huyết thanh miễn dịch đã được thay thế bởi Immunoglobulin tinh chế và được sử dụng để:
- Điều trị hỗ trợ các nhiễm trùng nặng
- Điều trị thay thế tình trạng thiếu hụt Immunoglobulin tiên phát và thứ phát
- Điều hòa miễn dịch trong một số trường hợp viêm miễn dịch mạn tính và bệnh tự miễn dịch ở người.
. Trong lĩnh vực chẩn đoán các bệnh truyền nhiễm và ký sinh trùng, miễn dịch học ứng dụng cũng đóng một vai trò tích cực, cùng với các phương pháp chẩn đoán khác như chẩn đoán dịch tễ học, chẩn đoán vi sinh vật học … thì chẩn đoán huyết thanh học là một phương pháp ưu việt vì cho kết quả nhanh và chính xác
III. KHÁI QUÁT NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC
1. Thông tin về học phần
“Miễn dịch học ứng dụng” là môn học bắt buộc cho sinh viên ngành thú y, học vào học kỳ IX trong tiến trình đào tạo 5 năm.
Số tín chỉ: 2 (1,5 LT + 0,5TH)
2. Điều kiện tiên quyết
Là môn học chuyên môn được học tiếp sau các môn Miễn dịch học thú y, Vi sinh vật học thú y, Dịch tễ học thú y và Bệnh truyền nhiễm động vật
3. Nhiệm vụ của sinh viên
- Dự lớp: Đây là điều kiện bắt buộc, sinh viên không được vắng mặt 1/5 số tiết quy định
- Bài tập: Sinh viên phải làm các tiểu luận, chuyên đề theo yêu cầu của giáo viên.
- Thực hành: Sinh viên phải tham gia đầy đủ các bài thực hành của môn học.
7. Tài liệu học tập
+ Giáo trình Miễn dịch học ứng dụng
Nguyễn Bá Hiên - Trần Thị Lan Hương
Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội
+ Giáo trình Miễn dịch học
Nguyễn Bá Hiên – Trần Thị Lan Hương
+ Giáo trình Vi sinh vật thú y
Nguyễn Bá Hiên – Trần Thị Lan Hương
Tài liệu tham khảo:
+ Miễn dịch học
Vũ Triệu An – Jean Claude Homberg
Nhà xuất bản Y học, 1997
+ Miễn dịch – Dị ứng học cơ sở
Vũ Minh Thục
Nhà xuất bản đại học Quốc gia Hà Nội, 2005
+ Miễn dịch học
Nguyễn Ngọc Lanh, Văn Đình Hoa
NXB Y học, Hà Nội, 2006
+ Vi sinh vật -Bệnh truyền nhiễm vật nuôi
Nguyễn Bá Hiên,Nguyễn Quốc Doanh, Phạm Sĩ Lăng, Nguyễn Thị Kim Thành, Chu Đình Tới.
NXB Giáo dục, Hà Nội, 2008
Chương I

KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI VACXIN
Mục tiêu : Nắm được đặc tính, thành phần và cách phân loại vacxin
Kiến thức trọng tâm :
Khái niệm và nguyên lý của vacxin
Đặc tính cơ bản của vacxin
Thành phần của vacxin
Proteosom, liposom và coclet
Phân loại vacxin
chương I
khái niệm và phân loại Vacxin
I. LỊCH SỬ PHÁT HIỆN VÀ DANH PHÁP
Vacxin có chức năng tạo MD cho cơ thể người và động vật để chống lại các bệnh truyền nhiễm.
Từ xa xưa, con người đã nhận thấy có những bệnh truyền nhiễm chỉ gặp ở một số loài động vật và trong cùng một vụ dịch có thể có cá thể mắc nặng, có cá thể mắc nhẹ.
Mặt khác, có những bệnh sau khi bị bệnh qua khỏi thì vĩnh viễn không bị mắc lại, tức là con người đã biết tới những gì mà ngày nay chúng ta gọi lµ MD.
Đối với các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm, con người đã có một quá trình đấu tranh phòng chống để giành giật lấy sự sống.
Ngay từ khi sự sống xuất hiện , trong sự đấu tranh sinh tồn của các loài sinh vật, bệnh tật đã xuất hiện, các loài sinh vật đã tác động lẫn nhau, gây ra quá trình bệnh lý.Đặc biệt là sự tác động kí sinh của các loài VSV và KST tới các động vật bậc cao, đã gây ra những bệnh tật hiểm nghèo, tạo ra những vụ dịch thảm khốc và cươp đi nhiều sinh mạng.
Để giành giật sự sống, con người đã tìm mọi biện pháp nhằm hạn chế những tác động có hại đó của các đối tượng gây bệnh.
Bệnh dại
Đậu mùa
herpessimplex
HPV
AIDS
quaibi
zona
Bệnh phong
Uốn ván ở người lớn
Giang mai
Để phòng chống bệnh dại, nhà khoa học người Hy Lạp (384 – 322 trước CN) đã đề nghị chặt bỏ tổ chức bị chó dại cắn.
Víi bệnh đậu mùa
Lấy vẩy mụn đậu mùa phơi khô, tán nhỏ cho người lành hít để gây bệnh nhẹ, tạo MD.
Phương pháp này mang lại hiệu quả nhất định nhưng nguy hiểm là không kiểm soát được liều lượng nên có thể gây chết người hoặc tạo ra ổ dịch trong cộng đồng.
Năm 1798, Edward Jenner, một thầy thuốc vùng Gloucestershive (Anh) đã dùng dịch mủ trong mụn đậu bò để chủng cho người tạo MD.
Đây là phát minh quan trọng trong sự phát triển của MD học,mở đầu cho nghiên cứu về khả năng bảo vệ đặc hiệu của cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh.

Jenner:
(từ 1796)
Sử dụng các virus cường độc của động vật gây miễn dịch cho người.
Sau ®ã,L. Pasteur:
(từ 1800)
Trªn c¬ së nµy ®· chÕ t¹o thµnh c«ng c¸c v¨cxin phßng bÖnh D¹i, nhiÖt th¸n vµ tô huyÕt trïng.

Để ghi nhận, trong hội nghị về danh pháp quốc tế ,người ta đề nghị gọi tất cả các chế phẩm sinh học có nguyên lý phòng bệnh như vậy với mét tên chung là vacxin
xuất phát từ tõ vaccinia – tên của virus đậu bò.
Danh pháp gồm 2 từ ghép: từ đầu: vacxin
từ sau: tên bệnh
Hiện nay các thuật ngữ về các sản phẩm sinh học dùng trong thú y thay đổi giữa các quốc gia.
ở Mỹ:
Ví dụ:
Thuật ngữ vacxin dùng để chỉ những sản phẩm chứa virus hoặc nguyên trùng sống hay nhược độc, vi khuẩn sống hoặc các axit nucleic.
Các sản phẩm chứa vi khuẩn chết và các VSV khác được gọi tên như bacterin, chất chiết của vi khuẩn (bacterial extract), các chất dưới đơn vị (sub units), độc tố vi khuẩn (toxoid).
Châu Âu:
Các sản phẩm dùng trong thú y được gọi là “các sản phẩm sử dụng cho động vật nhằm tạo ra MD chủ động hoặc bị động hoặc để chẩn đoán tình trạng MD”.
Trong chương này, thuật ngữ vacxin bao gồm tất cả các sản phẩm tạo ra để kích thích sinh MD chủ động cho cơ thể động vật chống lại bệnh
Việc sử dụng này phù hợp với thuật ngữ quốc tế, không liên quan đến:
- Các sản phẩm sinh học sinh MD thụ động
- Chất kích thích MD
- Chất điều trị dị ứng hoặc chẩn đoán bệnh.
Vacxin được coi là thành tựu vĩ đại nhất của y học hiện đại.
Công tác tiêm chủng được thực hiện ở tất cả các quốc gia và đã thực sự trở thành tấm lá chắn để phòng chống nhiều bệnh truyền nhiễm ở người và động vật.
Tuy nhiên vẫn còn nhiều bệnh truyền nhiễm hiểm nghèo do các VSV, đặc biệt là do virus gây ra vẫn chưa tìm được vacxin dự phòng.
Hiện nay, việc nghiên cứu để cải tạo các vacxin hiện có, chế tạo các vacxin mới đang là mục tiêu phấn đấu của các nhà khoa học.
Quá trình phát sinh và lây truyền của bệnh truyền nhiễm



2.1. Khái niệm
Theo quan điểm trước đây, vacxin là một chế phẩm sinh học trong đó chứa chính mầm bệnh hoặc kháng nguyên của mầm bệnh gây ra một bệnh truyền nhiễm nào đó cần phòng (nếu là mầm bệnh thì phải được giết hoặc làm nhược độc bởi các yếu tố vật lý, hóa học và sinh vật học). Khi sử dụng cho động vật, vacxin tạo ra một đáp ứng miễn dịch chủ động giúp động vật chống lại được sự xâm nhiễm của mầm bệnh tương ứng.
Cách hiểu này được hình thành trên cơ sở thực tế sản xuất vacxin, ví dụ: vacxin nhiệt thán được làm từ vi khuẩn nhiệt thán nhược độc, vacxin phòng lao được làm từ vi khuẩn lao biến dị (BCG), vacxin tụ huyết trùng được làm từ vi khuẩn tụ huyết trùng đã được vô hoạt, vacxin uốn ván được làm từ ngoại độc tố đã được giải độc…
Ngày nay, khái niệm về vacxin đã có sự thay đổi. nó không chỉ còn là chế phẩn từ vi sinh vật hoặc ký sinh trùng được dùng để phòng bệnh mà còn được làm từ các vật liệu sinh học khác (không vi sinh vật) và được dùng với mục đích không phòng bệnh.
Ví dụ: vacxin chống khối u làm từ tế bào sinh khối u, vacxin chống thụ thai làm từ receptor của trứng …
Nhưng dù là vacxin được chế tạo từ vật liệu nào và được dùng với mục đích gì thì thành phần buộc phải có vacxin là kháng nguyên và khi đưa vào cơ thể động, kháng nguyên sẽ gây ra đáp ứng miễn dịch.
Như vậy hiện nay vacxin được hiểu với khái niệm rộng hơn: vacxin là chế phẩm sinh học chứa kháng nguyên có thể tạo cho cơ thể một đáp ứng miễn dịch và được dùng với mục đích phòng bệnh hoặc với mục đích khác.
1.3. Nguyên lý
Vacxin tạo ra trong cơ thể sống mét đáp ứng MD chñ ®éng.
Hệ thống MD của cơ thể hoạt động, sinh ra KT đặc hiệu chống lại những Epitop của yếu tố gây bệnh.
Cơ thể sử dụng vacxin xuất hiện trạng thái MD thu được chủ động nhân tạo có khả năng chống lại sự xâm nhiễm của yếu tố gây bệnh tương ứng.
1.4. D?c tính co b?n c?a m?t vacxin
Vacxin ph?i có 4 d?c tớnh co b?n :
? Tớnh sinh MD hay tớnh m?n c?m
(immunogenicity)
L� kh? nang gõy ra dỏp ?ng MD d?ch th? ho?c t? b�o hay c? hai.
Tớnh sinh MD ph? thu?c v�o KN v� co th? nh?n kớch thớch.
Cú nghia l� ph? thu?c v�o tớnh l? c?a KN, du?ng dua c?a KN v� co d?a c?a m?i cỏ th? d?ng v?t.
. Tính KN hay tính sinh KT
Một vacxin khi đưa vào cơ thể phải có khả năng kích thích cơ thể sinh ra KT.
Yếu tố gây bệnh có thể có nhiều Epitop khác nhau.
Trong đó có thể có Epitop quá nhỏ (Hapten) không có tính sinh KT, muốn chúng sinh KT cần đổi chúng thành có tính KN, b»ng c¸ch kết hợp chúng với một protein mang tải vô hại.
. Tính hiệu lực
Lµ khả năng bảo hộ động vật sau khi được sử dụng vacxin.
Một vacxin đưa vào cơ thể, nhiều KT được tạo ra nhưng không phải loại nào cũng có hiệu lực tức là tiêu diệt được yếu tố gây bệnh.
Do yếu tố gây bệnh có nhiều Epitop khác nhau nên trong bào chế vacxin trước tiên phải làm sao cho đáp ứng MD chống lại những Epitop thiết yếu

Trong NC sản xuất vacxin hiện nay người ta cố gắng phân lập những KN hay Epitop thiết yếu để làm cho vacxin được thuần khiết và tiến tới có thể tổng hợp được chúng.
Ví dụ:
Với virus Gumboro: protein VP2
Virus cúm gia cầm : H và N
Virus viêm gan B : HBS ( KN bề mặt )
Hiệu lực của vacxin được đánh giá qua thực nghiệm nhưng chủ yếu đánh giá trên thực địa sau khi tiêm chủng
Mức độ MD quần thể, có thể dùa vµo lượng KT trung bình trong HT và tỷ lệ bảo hộ trong quần thể.
Trên ĐVTN: Đánh giá mức độ đáp ứng MD sau tiêm chủng vacxin và hiệu lực bảo hộ là động vật qua thử thách cường độc.
Thử nghiệm thực địa: Vacxin được tiêm chủng cho một quần thể §V, đánh giá khả năng bảo hộ khi mùa dịch tới đồng thời thử thách cường độc 1 nhóm ngẫu nhiên.
Vacxin có hiệu lực là gây được MD ở mức độ cao và bảo vệ cơ thể động vật lâu bền.
Tuy nhiên, hiệu lực của 1 vacxin phụ thuộc vào nhiều yếu tố: bảo quản, vận chuyển và kỹ thuật tiêm phòng.
Vì vậy, người ta đã xây dựng 1 môn khoa học mới gọi là vacxin học (vaccinology) mục đích là nghiên cứu mọi biện pháp từ lúc sản xuất đến lúc tiêu dùng để tăng tính hiệu lực của vacxin.
 Tính an toàn:
Đây là đặc tính rất quan trọng.
Sau sản xuất vacxin phải được cơ quan kiểm định nhà nước kiểm tra về: vô trùng, thuần khiết và vô độc.
Vô trùng : Không được nhiễm các VSV khác.
Thuần khiết: Không được lẫn các thành phần KN
khác có thể gây ra các phản ứng phụ.
Vô độc : Liều sử dụng phải thấp hơn rất nhiều
so với liều gây độc.
Vacxin phải được thử tính an toàn trong phòng TN, thực địa, ở quy mô nhỏ và đại trà.
Tần suất và mức độ nặng nhẹ của các phản ứng phụ nếu có phải được xác định trước khi được đem ra dùng chung, nhưng vẫn phải được theo dõi cẩn thận.
1.5. Các loại vacxin

Có thể chia vacxin làm c¸c loại sau:
Vacxin chết (vô hoạt)
Vacxin sống
Vacxin dưới đơn vị
Vacxin thế hệ mới sản xuất bằng công nghệ gen
1.5.1. Vacxin chết
Là loại kinh điển nhất
Nguyên tắc là làm chết yếu tố gây bệnh (virus hoặc vi khuẩn) nhưng vẫn giữ được tính mẫn cảm và tính kháng nguyên.
Vacxin loại này chủ yếu gây đ¸p øng MD kiểu dịch thể.
Phương pháp làm chết yếu tố gây bệnh
Có 2 phương pháp
Phương pháp hóa học: Dùng các hóa chất
. Như formol để giết chết vi khuẩn.
Ví dụ: vacxin tụ huyết trùng lợn vô hoạt
. Với virus có thể dùng các chất khử có hoạt tính cao như Ethylenamine,  propiolacton. Những hóa chất này vô hoạt hoàn toàn virus nhưng không làm biến đổi protein cấu trúc.
Ví dụ: vacxin bại liệt dạng tiêm ở người
vacxin dại bất hoạt dùng  propiolacton
vacxin LMLM dùng Ethylenamine
Phương pháp vật lý: sức nóng, tia xạ (X, UV).
Ưu, nhược điểm của vacxin chết
Ưu điểm: Không độc, không gây ô nhiễm môi trường,
tính an toàn cao.
Nhược điểm:
Thời gian MD ngắn do lượng KN cố định và ít dần
Liều lượng tiêm lớn do đó khó tiêm và dễ gây áp xe.
MD xuất hiện chậm, gây MD tế bào kém.
Không can thiệp trực tiếp vào ổ dịch
Phải đưa vacxin nhiều lần, tăng nguy cơ dị ứng.
Do là mầm bệnh cường độc, nếu bất hoạt không tốt sẽ có nguy cơ phát dịch.
Ví dụ:
1 vụ dịch bại liệt ở Mỹ do sử dụng vacxin bại liệt
vô hoạt nhưng không triệt để.
1.5.2. Vacxin sống
Là vacxin được sản xuất tõ chủng virus hay vi khuẩn còn sống,Không cßn tính gây bệnh cho động vật được tiêm phòng
Có khả năng gây đáp ứng MD mạnh, chúng nhân lên trong cơ thể vật chủ và tạo ra sự kích thích của KN trong một khoảng thời gian.
Vacxin sống bao gồm:
Vacxin nguyên độc
Vacxin vô độc
Vacxin nhược độc
Vacxin nguyên độc:
Dùng chủng virus nguyên độc có quan hệ từ loài động vật khác.
Ví dụ: Dùng virus đậu bò làm vacxin phòng bệnh
đậu ở người.
Đưa vào cơ thể virus có độc lực hoặc đã giảm một phần độc lực theo con đường thực nghiệm: Độc lực của virus sẽ giảm đi khi chúng được đưa vào cơ thể theo đường thực nghiệm (không giống sự xâm nhập của chúng trong tự nhiên).
Ví dụ: Tiêm phòng hội chứng viêm phổi ở người
bằng adenovirus sống.
Vacxin vô độc (vacxin nhược độc tự nhiên):
Vacxin được sản xuất từ những chủng VSV vô độc phân lập trong tự nhiên.
Vacxin nhược độc hóa:
§ược sản xuất từ những chủng VSV sống có độc lực yếu, không có khả năng gây bệnh cho động vật được tiêm chủng.
Các chủng VSV này được làm giảm độc lực bằng các phương pháp: vật lý, hóa học, sinh vật học và công nghệ gen.
Phương pháp làm giảm độc VSV
Giảm độc bằng nhiệt độ:
VSV gây bệnh thường nhậy cảm với T0
Nếu nuôi cấy chúng ở nhiệt độ không phù hợp, VSV sẽ giảm độc lực nhưng vẫn giữ được tính KN.
Ví dụ:
Vacxin nhiệt thán: nuôi VK ở 42 – 430C/15- 20 ngày, VK mất khả năng hình thành giáp mô, độc lực giảm, sử dụng làm vacxin
Vacxin Sabin dạng uống chống bại liệt:
Chọn các chủng virus bại liệt đã đột biến, cho nhân lên nhiều lần trong tế bào thận khỉ, nuôi cấy ở T0 thấp.
Virus có thể nhân lên trong tuyến nước bọt đường tiêu hóa nhưng không xâm nhập được vào mô thần kinh do đó không gây chứng bại liệt nữa.
Giảm độc bằng yếu tố hóa học
Ví dụ:
Vacxin BCG (Bacterium Calmette Guerin)
Là một chủng TK lao bò M.T. bovinus
có độc lực cao, nuôi cấy trong môi trường có mật bò trong 13 năm
Sau 230 lần cấy chuyển, vi khuẩn đã không còn độc, được sử dụng để sản xuất vacxin BCG.
Giảm độc bằng phương pháp sinh vật học
. Phương pháp giảm độc VSV cổ điển
. Phần lớn vacxin virus sử dụng cho người, động vật sản xuất theo phương pháp này.
. Người ta cấy chuyển VSV nhiều đời qua môi trường ít cảm thụ
. VSV không đủ điều kiện thực hiện đầy đủ chu kỳ sống, gây thay đổi hệ gen  thay đổi độc lực, khả năng gây bệnh.
Ví dụ:
Virus cường độc DTL tiêm truyền liên tục 155 đời qua thỏ sẽ thu được giống virus nhược độc DTL.
Virus dịch tả vịt chuyển 41 – 46 đời qua phôi gà.
Virus viêm gan vịt typ I cấy chuyển 54 đời qua phôi gà.
Virus bại liệt được cấy chuyển nhiều đời qua môi trường tế bào thận khỉ.
Virus sởi được nuôi cấy qua tế bào xơ phôi gà.
Ưu điểm của vacxin sống:
Tạo MD nhanh, mạnh
MD tồn tại lâu bền do VSV vẫn có khả năng nhân lên và tồn tại lâu trong cơ thể được tiêm chủng.
- Tạo miễn dịch tế bào cao hơn vacxin chết.
- Có thể dùng can thiệp trực tiếp vào ổ dịch.
Liều lượng ít, dễ tiêm chủng.
Nhược điểm của vacxin sống :
- Mức độ an toàn thấp do đột biến dẫn đến sự trở lại cường độc.
- Tạp nhiễm virus trong nuôi cấy tế bào.
Ví dụ:
Tế bào thận khỉ có thể tạp nhiễm với SV40
(Simianvirus)
- Khó bảo quản, chi phí lớn.
- Một số loại không sử dụng được cho động vật mang thai.
- Không dùng cho những vùng an toàn dịch.
Bảng so sánh giữa 2 loại vacxin
1.5.3. Vacxin dưới đơn vị
Là vacxin chứa KN tương đối tinh khiết phân lập từ virus hay vi khuẩn g©y bệnh
Một số VK gây bệnh bằng độc tố: Cl.tetani, Corynebacterium.diphtheria, người ta nuôi cấy VK, chiết tách độc tố, giảm độc bằng yếu tố hóa học hoặc vật lý theo nguyên lý của vacxin chết. Các độc tố mất hoạt tính được gọi là giải độc tố (anatoxin) và được dùng làm vacxin.
PhÈy khuẩn tả gây bệnh nhờ Enterotoxin, độc tố này gồm 1 dưới đơn vị A rất độc và 5 dưới đơn vị B không độc, nhưng B lại có khả năng sinh kháng thể bảo vệ nên người ta nuôi vi khuẩn, tinh lọc Enterotoxin, tách dưới đơn vị B dùng làm vacxin chống bệnh tả.
Ở 1 số bệnh do virus gây ra, vacxin không dùng toàn bộ hạt virus mà chỉ dùng 1 vài thành phần của virus: protein capxit hoặc glycoprotein vỏ ngoài do đó vacxin còn được gọi là vacxin dưới hạt (subvirion).
Không dùng virus nguyên vẹn là do:
Nhiều loại virus không có khả năng nhân lên ở các tế bào nuôi cấy (virus viêm gan B).
Một số virus được coi là rất nguy hiểm nên không đảm bảo an toàn khi sản xuất kể cả vacxin sống hoặc chết (HIV)
Một số vacxin nếu sản xuất từ virus nguyên vẹn có thể ảnh hưởng đến cơ thể do gây phản ứng phụ (vacxin cúm).
.
Lưu ý: việc tăng độ tinh khiết cña vacxin có thể dẫn đến mất tính sinh MD hoặc sẽ bị các enzym phá hủy trước khi kích thích miễn dịch.
Vì vậy loại vacxin này đòi hỏi phải có vËt mang hay chất bổ trợ, ví dụ như muối nhôm.
Vacxin dưới đơn vị có mức độ thuần nhất và tinh khiết hơn toàn bộ VSV cho nên tính mẫn cảm, tính sinh KT và tính hiệu lực đều cao.
Các protein capxit hoặc glycoprotein vỏ ngoài thường gắn vào receptor trên bề mặt một số loại tế bào ký chủ, hoặc thu được từ huyết tương bệnh nhân, sau đó làm bất hoạt (kháng nguyên bề mặt của virus viêm gan HBSAg) hoặc có thể sản xuất bằng kỹ thuật tái tổ hợp ADN...
Các vacxin subvirion như:
- vacxin HA chống virus cúm typ A, B
- vacxin HBS chống virus viêm gan B
1.5.4. Vacxin thế hệ mới sản xuất bằng công
nghệ gen
Khái niệm
Những tiến bộ về KH - KT trong lĩnh vực VSV, MD học, sinh hóa , đặc biệt là kỹ thuật gen học và công nghệ sinh học phân tử đã mở ra một hướng ứng dụng mới đó là nghiên cứu sản xuất các loại hình vacxin bằng công nghệ gen.
Những vacxin tạo ra bằng phương pháp trên gọi là vacxin thế hệ mới nhằm phân biệt với các loại vacxin đã có được nghiên cứu sản xuất bằng phương pháp công nghệ truyền thống.
Một vacxin được gọi là vacxin thế hệ mới phải là thành phẩm của một quy trình có sự can thiệp, sử dụng, thao tác của công nghệ gen.
Hiện nay nhiều loại vacxin thế hệ mới đã và đang được đưa vào sử dụng có hiệu quả, góp phần vào việc phòng chống bệnh tật cho người và động vật.
Nguyên lý
Trong một loại vacxin, yếu tố quyết định tính sinh MD chính là phần protein đặc biệt có trên bề mặt của VSV gây bệnh.
.Thành phần protein này được gọi là KN và do một gen hay một số gen có trong hệ gen của VSV gây bệnh quyết định tổng hợp nên.
.Những gen chịu trách nhiệm tổng hợp protein KN được gọi là gen KN.
Nếu tách gen KN khỏi vật liệu di truyền của VSV rồi ghép vào một hệ thống plasmid vector thích ứng nào đó thì gen KN này vẫn hoạt động như khi tồn tại trong hệ gen của VSV chủ và phân tử protein KN được tổng hợp ra vẫn có thể có chức năng như cũ, tức là có tính sinh miễn dịch.
Chế phẩm protein KN được tạo ra bằng c«ng nghÖ gen như thế được gọi là vacxin thế hệ mới – vacxin công nghệ gen
Phân loại
Vacxin thế hệ mới có nhiều loại. Căn cứ vào nguồn KN nhân lên được hay không nhân lên trong cơ thể động vật, người ta chia vacxin thế hệ mới làm 2 nhãm:
a. Vacxin có KN sống được nhân lên:
 Vacxin tái tổ hợp có vector dẫn truyền
 Vacxin axit nucleic (vacxin ADN)
 Vacxin xóa gen độc
b. Vacxin có KN không nhân lên:
 Vacxin chứa KN là protein sản xuất bằng kỹ thuật gen
 Vacxin ăn được
 Vacxin peptit tổng hợp
a. Vacxin có KN sống được nhân lên, bao gồm:
 Vacxin tái tổ hợp có vector dẫn truyền
Loại vacxin này chứa 2 thành phần chính:
- Đoạn ADN chứa gen mã hóa cho KN chính được tách ra từ VSV gây bệnh.
Hệ gen của vector dẫn truyền.
Người ta tách rời gen KN từ VSV gây bệnh rồi ghép vào hệ gen của vector dẫn truyền là plasmid hay VSV rồi đưa vào vật chủ.
Là SV sống nên khi gây nhiễm, chúng sẽ nhân lên do đó nguồn gen KN và sản phẩm của gen KN là protein KN luôn được sản xuất ra tạo MD lâu bền cho cơ thể.
Các vector dẫn truyền:
Hiện nay các vector dẫn truyền được chọn thường là những sinh vật:
- Vi khuẩn
- Virus
- Nấm men
- Thực vật
Th­êng có thể nhân lên được ở nhiều loài động vật và đã được làm giảm độc hoặc vô độc bằng kỹ thuật gen.
Vi khuẩn S. typhimurium:
Lµ lo¹i VK không độc, được chọn làm vector dẫn truyền vì có các ưu điểm:
- Dễ sử dụng qua đường tiêu hóa.
- Có thể tồn tại và nhân lên ở tổ chức Lympho đường tiêu hóa, cung cấp protein KN bền vững để gây đáp ứng MD toàn diện: dịch thể, tế bào và miễn dịch cục bộ.
- Việc nuôi cấy VK tái tổ hợp gen này dễ thực hiện và thời gian sản xuất rút ngắn.
Hiện nay S.typhimurium được sử dụng phổ biến làm vector dẫn truyền để sản xuất các vacxin: cúm, viêm gan B, sốt xuất huyết,tả, liên cầu khuẩn, KST sốt rét...
Ngoài S. typhimurium, còn sử dụng vi khuẩn E.coli và một số loài nấm men như:
- Pichia pastoris
- Saccharomyces cerevisiae


+ Virus đậu bò ( vaccinia):
Thuộc nhóm Orthopoxvirus đã được sử dụng một thời kỳ dài làm vacxin phòng bệnh đậu mùa.
Hệ gen của virus ®Ëu có 200.000 nucleotit
Có khả năng tiếp nhận nhiều gen ngoại lai có độ dài 25.000 nucleotit  là vector lý tưởng để sản xuất vacxin đa giá
Mặt khác virus ®Ëu:
- Có khả năng gây nhiễm vào nhiều loại vật
chủ nhưng không gây bệnh
- Có thể nhân lên trong nhiều loại tế bào nuôi cấy, thậm chí ở nhiều dòng tế bào mà ở đó chúng không hoàn thiện được chu trình nhân lên  không bị dung bào  thuận tiện làm vector.
Virus ®Ëu tái tổ hợp có thể biểu hiện gen KN sớm và sản xuất ra protein KN gây đáp ứng MD toàn diện.
Sơ đồ tạo vacxin tái tổ hợp véctơ dẫn truyền
Các bước tạo vacxin tái tổ hợp có vectơ dẫn truyền:
- Cắt đoạn gen vacxin
- Gắn đoạn gen vacxin vào Plasmid
- Chuyển nạp các Plasmid đã gắn gen vacxin vào
virus đậu ? virus đậu tái tổ hợp.
Hiện nay đã sử dụng virus đậu làm vectơ dẫn truyền sản xuất một số vacxin tái tổ hợp phòng bệnh cho vật nuôi:
-Gài gen mã hoá protein F của virus Newcastle vào virus đậu ? tạo vacxin tái tổ hợp phòng bệnh Newcastle
-Gài gen mã hoá protein HN vào virus đậu ?tạo vacxin tái tổ hợp phòng bệnh cúm gia cầm.
Vacxin viêm gan B v?i gen mã hóa b? m?t HBS - Ag (Hepatitis B surface Antigen).
 Vacxin axit nucleic (vacxin ADN)
Vacxin thành phần chính là ADN của plasmid tái tổ hợp chứa gen KN.
Gen KN của VSV gây bệnh được gắn vào plasmid. Đưa plasmid tái tổ hợp vào trong tÕ bµo cơ thể bằng súng bắn gen,hoÆc vi tiªm.
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 KN được sản sinh trực tiếp bởi tế bào vật chủ, chúng kích thích cơ thể sản sinh MD.
Ưu điểm của vacxin ADN:
- Gen KN biểu thị mạnh, thời gian sản xuất KN l©u tạo MD mạnh, bền, 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 MD tốt ở những cơ thể bị suy giảm MD và cơ thể suy nhược.
Có thể thiết kế một vacxin đa giá
( Trên cùng 1 plasmid gắn nhiều gen mã hóa hoặc trộn nhiều loại plasmid có chứa ADN mã hóa cho các loại protein khác nhau. Hỗn hợp vacxin ADN này không bị ảnh hưởng lẫn nhau, như thế sẽ đơn giản hóa được tiến trình tiêm chủng.
Nhược điểm
Thực nghiệm:
§ưa vacxin ADN vào cơ thể §V, sự phân bố ADN vacxin trong tế bào không đạt được mức tối đa.
Mặt khác, nếu ADN vacxin nhập vào hệ gen của §V chủ sẽ:
- Gây hậu quả về di truyền ở các thế hệ sau
- Có thể gây đột biến tế bào  ung thư
- ¦c chế hoạt động của gen chống ung thư,
gây biến đổi tế bào dẫn đến tự MD.
Vacxin ADN thuộc thế hệ mới nhất, được coi là loại vacxin có triển vọng lớn.
Hiện tại vacxin mới được nghiên cứu thử nghiệm trên §V:
Vacxin ADN chứa gen HBsAg
Vacxin ADN chứa gen KNchủ yếu của HIV
Vacxin ADN chứa gen H và N chống cúm
 Vacxin xóa gen độc
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 Bộ Y tế và Viện KHCN Việt Nam nhập ngoại chủng virus vacxin NiBRG-14 từ Viện Tiêu chuẩn và kiểm nghiệm dịch sinh phẩm quốc gia – Vương quốc Anh thông qua WHO.
Chủng NiBRG-14 tạo ra bằng 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 a.a thuộc vùng độc, chủng virus này có thể nuôi cấy trên phôi gà.
Vacxin Aujeski cũng là 1 vacxin nhược độc kiểu này.
b. Vacxin có nguồn gốc KN không nhân lên
Là loại vacxin vô hoạt sản xuất bằng kỹ thuật gen
 Vacxin chứa KN là protein sản xuất bằng kỹ thuật gen
Loại vacxin này được sản xuất bằng cách tách gen KN từ tác nhân gây bệnh, ghép vào hệ gen của một loại VSV làm vector dẫn truyền
Nuôi cấy VSV tái tổ hợp này trong MT 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 KN để làm vacxin.
 Vacxin ăn được
Dùng 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 KN virus được chuyển vào thực vật và đã biểu hiện với hiệu quả cao.
Sản xuất vacxin ăn được là hướng nghiên cứu có triển vọng
Vacxin được thực vật sản xuất trong những phần ăn được như lá, củ, quả và hạt.
Năm 1990 vacxin ăn được đầu tiên được sản xuất từ thực vật
Do 2 nhà khoa học Curtiss và Cardineu khi biểu hiện thành công protein KN bề mặt A của VK Streptococcus mutans ở cây thuốc lá.
Sau đó nhiều vacxin TV đã được công bố sản xuất trên nhiều loại cây khác nhau:
- 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:
. Vacxin bền vững trong dịch tiêu hóa
. Vacxin không bị phân hủy
. Có khả năng kích thích đáp ứng MD 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 KN trong VSV gây bệnh
. Người ta chọn lọc những gen mã hóa cho các thành phần này, đưa vào vector (plasmid hoặc vi khuẩn ( Agrobacterium tumefaciens)
. Dựa vào hệ thống di truyền thực vật để khuyếch đại gen và biểu hiện thành các protein KN mong muốn trong các bộ phận ăn được của thực vật.
Các thành tựu nghiên cứu vacxin ăn được
đã được công bố
 Vacxin peptit tổng hợp:
Là vacxin thành phần chỉ chứa duy nhất polypeptit
KN (8 – 20 axit amin)
Do chỉ có các epitop KN nên không có khả năng kích thích sinh MD 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 LMLM, việc bảo hộ đạt được bằng cách tiêm cho động vật một tập hợp các chuỗi peptit KN 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 :
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
truy?n
1.6. Chất bổ trợ
Khái niệm:
Chất bổ trợ là những hợp chất hóa học được thêm vào trong vacxin nhằm làm tăng khả năng kích thích MD 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 :
Alumin hydroxit Al(OH)3
Sunfat alumin kali AlK(SO4)2.12H2O
Phosphat 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 KN 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
- Sal. typhimurium.
Cũng có thể dùng nội độc tố của vi khuẩn như Lypopolysaccarit
* Tác dụng của chất bổ trợ
- Kích thích MD do bản thân chất bổ trợ gây phản ứng viêm nhẹ, kéo các đại thực bào và các tế bào MD khác tíi.
- 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 KN đạt hiệu quả.
Chất bổ trợ SV:
Có tác dụng kích thích tế bào MD.
. Xác vi khuẩn lao làm tăng tương tác giữa tế bào lympho và ĐTB, do đó làm tăng đáp ứng MD tế bào
. LPS tác động đến tế bào lympho B làm tăng quá trình phân bào tạo plasmoxyte do đó tăng hàm lượng KT dịch thể đặc hiệu.