Nghiên cứu quy trình sản xuất vắc xin phối hợp sởi rubella thành phẩm đơn liều tại polyvac

TỔNG QUAN

Virus Sởi

Sởi và bệnh sốt phát ban đã được ghi nhận từ thế kỷ XVII, và vào thế kỷ XIX, Nil Filatow (1885) cùng Clement Dukes (1894) đã phân biệt các loại sốt phát ban Virus sởi được Enders và Peebles lần đầu tiên phân lập từ bệnh nhân vào năm 1954.

Virus sởi là một trong 3 thành viên trong chi Morbillivirus thuộc họ Paramyxoviridae [1], [2]

Bệnh sởi là một bệnh truyền nhiễm cấp tính do virus sởi gây ra, lây lan qua đường hô hấp Triệu chứng của bệnh bao gồm sốt, viêm đường hô hấp, viêm đường tiêu hóa, viêm kết mạc mắt và phát ban theo thứ tự Bệnh thường gặp ở trẻ em và có nguy cơ bùng phát thành dịch.

Virus sởi có vật liệu di truyền là ARN đơn âm và có hình dạng cầu với đường kính từ 100 đến 150nm Vỏ virus được cấu tạo từ hai lớp lipid và trên bề mặt có hai loại glycoprotein, H và F, tạo thành các gai nhô lên Protein H (hemagglutinin) có chức năng ngưng kết hồng cầu và bám dính vào bề mặt tế bào, trong khi protein F (fusion) tạo cầu nối giữa các tế bào Bên trong vỏ, protein M (matrix) tạo thành lớp nền, còn protein NP tạo ra nucleocapsit bao quanh ARN hình xoắn ốc Protein P (photphorynate) cũng đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc của virus.

L (large) cũng được chứa trong nucleocapsit và liên quan đến quá trình sao chép ARN [1], [2], [3]

Hình 1 Cấu tạo của hạt virus sởi [4]

H: Hemagglutinin protein ; F: Fusion protein; M: Matrix protein; L: Large protein: NP: Nucleoprotein, P: Photphorynate protein

Virus sởi có 4 cấu trúc kháng nguyên khác nhau:

- Kháng nguyên ngưng kết hồng cầu

- Kháng nguyên kết hợp bổ thể

1.1.2 Tính chất kháng nguyên virus

Hai kháng nguyên chính để nhận biết virus sởi là kháng nguyên ngưng kết hồng cầu và kháng nguyên tan máu

Kháng nguyên ngưng kết hồng cầu của virus sởi có khả năng bền vững ở nhiệt độ 60°C trong hơn 1 giờ mà không bị bất hoạt do virus không có enzyme neuraminidaza (gai N) Nghiên cứu chỉ ra rằng các thụ thể liên quan đến hoạt tính ngưng kết hồng cầu của virus sởi không bị ảnh hưởng bởi các enzyme phá hủy thụ thể, và các kháng nguyên này cũng không nhạy cảm với enzyme ARN-ase và ADN-ase.

Kháng nguyên tan máu là glycoprotein xuất hiện trên bề mặt virus, có vai trò quan trọng trong việc dung hợp tế bào để hình thành hợp bào Hoạt tính tan máu của virus sởi liên quan mật thiết đến khả năng gây hủy hoại tế bào sớm, góp phần vào sự lây lan của virus.

3 sởi dễ dàng xâm nhập vào bên trong tế bào và tương ứng với khả năng gây nhiễm của virus Kháng nguyên tan máu có pH thích hợp là 8,0 [1], [2], [5]

Kháng nguyên trung hòa nằm ở vỏ ngoài virus và tham gia vào phản ứng trung hòa

1.1.3 Tính chất hóa lý của virus

Virus sởi tự nhiên có sức đề kháng yếu, dễ bị tiêu diệt ở nhiệt độ 56°C trong 30 phút Các yếu tố như cồn, formalin và tia cực tím có khả năng tiêu diệt virus nhanh chóng pH thích hợp cho virus nằm trong khoảng 5,0 – 10,0, với mức tối ưu là pH = 7,0 Sức đề kháng của virus tăng lên khi được bảo quản ở dạng đông khô kèm theo gelatin và đường glucose.

Virus giảm độc lực dùng trong sản xuất vắc xin rất nhạy cảm với nhiệt độ, ánh sáng và pH môi trường nuôi cấy Nghiên cứu tại Viện Kitasato – Nhật Bản cho thấy, chủng virus vắc xin AIK-C có nhiệt độ sinh trưởng tối ưu là 33°C, trong khi ở nhiệt độ 39-40°C, virus này phát triển kém hoặc không phát triển.

1.1.4 Quá trình nhân lên của virus

Quá trình nhân lên của virus sởi diễn ra qua nhiều giai đoạn, bắt đầu từ việc virus hấp phụ lên thụ thể của tế bào vật chủ Sau đó, virus xâm nhập vào bên trong tế bào và thực hiện cởi vỏ Tiếp theo, các thành phần của virus, bao gồm gen và protein, được tổng hợp Cuối cùng, các thành phần này được lắp ráp lại và giải phóng hạt virus ra khỏi tế bào.

Nhiều loại tế bào như tế bào thận khỉ, thận người, thận chuột lang, thận cừu, tế bào phôi gà tiên phát, và các loại tế bào thường trực như Vero, KB (tế bào ung thư biểu mô hầu họng) và Hela đều nhạy cảm với virus sởi Tế bào B95a, được chuyển thể từ nguyên bào lympho của khỉ đuôi sóc bởi virus Epstein-Barr, hiện được xem là nhạy cảm nhất với virus này Virus sởi có tỷ lệ nhân lên thấp, bắt đầu nhân lên trong tế bào Vero và KB sau 20 giờ xâm nhiễm, đạt đỉnh vào ngày thứ 4-6, với số lượng virus trong tế bào KB vẫn cao cho đến ngày thứ 12, trong khi tế bào chủ dần thoái hoá Số lượng virus giải phóng ra ngoài chỉ bằng 1/10 - 1/100 so với số lượng tổng hợp, phần còn lại gắn chặt vào tế bào chủ Tế bào khổng lồ được hình thành ở tế bào Vero lớn hơn so với tế bào KB, và cuối cùng, tế bào khổng lồ này bị dung giải liên quan đến quá trình nhân lên của virus.

4 do mà virus sởi nhân lên trong tế bào KB lâu hơn có thể là do chúng ít tạo thành tế bào khổng lồ [1], [2], [10]

Tất cả những người chưa mắc bệnh sởi hoặc chưa được tiêm vắc xin đầy đủ đều có nguy cơ mắc bệnh sởi Sau khi nhiễm bệnh, cơ thể sẽ tạo ra miễn dịch bền vững Trẻ em sinh ra từ mẹ đã từng mắc sởi sẽ nhận được miễn dịch thụ động từ kháng thể mẹ, kéo dài từ 6 đến 9 tháng hoặc lâu hơn, tùy thuộc vào lượng kháng thể mẹ còn lại Tuy nhiên, kháng thể này có thể ngăn cản phản ứng miễn dịch khi tiêm vắc xin sởi ở trẻ Đối với trẻ sinh ra từ mẹ đã tiêm vắc xin sởi, mặc dù cũng nhận được kháng thể thụ động nhưng ở mức độ thấp, trẻ vẫn cần được tiêm vắc xin sớm để đảm bảo miễn dịch.

Nghiên cứu cho thấy kháng nguyên gây ngưng kết hồng cầu có khả năng kích thích đáp ứng miễn dịch bảo vệ, với việc tiêm kháng nguyên này cho người và động vật dẫn đến sự xuất hiện của kháng thể kháng sởi với hiệu giá cao, tương tự như khi sử dụng vắc xin sởi bất hoạt Sự tương tác giữa kháng nguyên ngưng kết hồng cầu của virus sởi và hồng cầu khỉ chủ yếu diễn ra qua phản ứng enzyme, với tốc độ ngưng kết hồng cầu tăng lên khi nhiệt độ đạt 37°C Có khả năng rằng enzyme của virus ban đầu phá hủy một số cấu trúc trên bề mặt hồng cầu, từ đó bộc lộ các thụ thể và tạo điều kiện cho quá trình ngưng kết hồng cầu diễn ra.

Virus Rubella

Virus rubella là thành viên duy nhất của nhóm Rubivirus, thuộc họ Togaviridae

Rubella lần đầu tiên được Friedrich Hoffmann mô tả lâm sàng vào năm

1740, sau đó đã được xác nhận bởi de Bergen năm 1752 và Orlow năm 1758

Vào năm 1814, George de Maton lần đầu tiên xác định bệnh Rubella là một bệnh riêng biệt, khác với bệnh sởi và bệnh tinh hồng nhiệt Do tất cả các bác sĩ thời bấy giờ đều là người Đức, bệnh này đã được đặt tên là Rubeola trong tiếng Đức.

Bệnh sởi Đức, hay còn gọi là rubella, được mô tả lần đầu bởi bác sĩ phẫu thuật Henry Veale của quân đội Hoàng gia Anh trong một ổ dịch ở Ấn Độ vào năm 1866 Tên gọi "rubella" xuất phát từ tiếng Latin, có nghĩa là "màu đỏ nhỏ".

Bệnh này được công nhận là một thể riêng vào năm 1881 tại Đại hội Y khoa London Năm 1914, Alfred Hess Fabian đã lý thuyết hóa tác nhân gây bệnh là virus dựa trên nghiên cứu với khỉ Đến năm 1938, Hiro và Tōsaka đã xác nhận lý thuyết này.

Bệnh Rubella, hay còn gọi là sởi Đức, do virus Rubella gây ra và có thể ảnh hưởng đến mọi lứa tuổi Bệnh này thường gây ra dịch và có triệu chứng phát ban tương tự như sởi Mặc dù Rubella thường là bệnh lành tính, nhưng nó lại đặc biệt nguy hiểm đối với phụ nữ mang thai, đặc biệt là trong 3 tháng đầu thai kỳ, vì có thể dẫn đến các dị tật bẩm sinh cho thai nhi.

Cho đến nay, chỉ có một kiểu gen virus rubella được xác định, khác biệt với các virus khác trong họ Togaviridae, bao gồm cả nhóm Alphavirus Virus rubella và Alphavirus có nhiều cấu trúc di truyền tương đồng và cách nhân lên trong tế bào chủ Trong khi Alphaviruses lan truyền từ côn trùng tiết túc sang người, virus rubella lại lây lan giữa người với người Virus rubella có hình cầu, chứa một sợi RNA đơn, với kích thước hạt virus đa dạng từ 50-100nm (trung bình 58nm) Lõi capsid lipoprotein có đường kính 30nm, hình khối đa diện đối xứng, và vỏ có glycoprotein E1 và E2 (5-8nm) RNA của virus có chiều dài 10kb, tỷ lệ GC 69,5%, với 2 khung đọc mở (ORF) giống như Alphavirus; đầu 5’ chứa ORF 6345 nu mã hóa cho NSP (NH2-P150-P90-C004) và đầu 3’ chứa ORF 3189 nu mã hóa cho SP (E1, E2 và C).

Hạt virus rubella chứa ba cấu trúc polypeptide, bao gồm hai glycoprotein màng E1 và E2, cùng với một protein capsid (protein C) gắn với RNA không glycosyl hoá Protein vỏ E1 có khả năng gây ngưng kết hồng cầu và tạo ra kháng thể trung hoà hạt virus, trong khi E2 tồn tại dưới hai dạng E2a và E2b Sự khác biệt giữa các chủng virus rubella chủ yếu đến từ sự khác biệt về mặt kháng nguyên của protein E2.

Hình 2 Hình ảnh cấu trúc virus rubella [17]

1.2.2 Tính chất kháng nguyên virus

Chỉ có một loại kháng nguyên duy nhất, bao gồm kháng nguyên ngưng kết hồng cầu (Hemagglutinin), kháng nguyên kết hợp bổ thể (CF) và kháng nguyên trung hòa Kháng nguyên trung hòa chứa các epitope có hoạt tính trung hòa nằm trên protein C (từ aa 51-105, với ít nhất 2 epitope), E1 (từ aa 214-285) và E2.

26) o Vùng phản ứng : C (aa 9-29, 255-280), E1 (aa 273-284, 358-377, 402-

Khi nhiễm virus Rubella, xuất hiện kháng thể kháng 3 protein cấu trúc, trội nhất là kháng thể kháng E1

1.2.3 Tính chất hóa lý của virus

Virus tồn tại ở 4 0 C bền vững trên 7 ngày, 37 0 C bị bất hoạt 0,1-0,4 log10

TCID50/mL/giờ, ở 56 0 C bị bất hoạt 1,5-3,5 lgTCID50/mL/giờ, ở -70 0 C virus bền vững trong nhiều năm.Virus Rubella thích hợp ở pH 6,0-8,1; kém bền ở pH quá

7 kiềm hoặc quá acid Mất hoạt tính nhanh bởi tia cực tím, sóng siêu âm (bền trong

9 phút) Bất hoạt vỏ lipid bằng chất tẩy và dung môi hòa tan lipid [18]

1.2.4 Quá trình nhân lên của virus

Virus rubella bám dính vào các thụ thể của tế bào thông qua các phân tử glycoprotein E2 và E1 Tuy nhiên, các thụ thể đặc hiệu cho rubella và các vị trí gắn trên các glycoprotein này vẫn chưa được xác định chính xác Trong khi đó, thụ thể tế bào và vị trí gắn thụ thể trên glycoprotein đã được xác định đối với các alphaviruses.

Sự xâm nhập của RNA virus vào tế bào liên quan đến sự thay đổi cấu hình của protein E1 hoặc E2 Virus rubella bám vào màng tế bào, làm lộ peptide trong protein E1, cho phép virus hòa màng với màng tế bào vật chủ, dẫn đến sự xâm nhập Tuy nhiên, vẫn chưa rõ liệu quá trình hòa màng và cởi bỏ lớp vỏ nhân là hai quá trình riêng biệt hay không, do vỏ nhân bám vào màng của hạt virus qua đầu tận C của các protein C.

Sự nhân lên của virus rubella bắt đầu bằng việc tổng hợp các polyprotein không cấu trúc, nhận diện vùng khởi đầu bộ gen và tổng hợp RNA sợi âm RNA này hình thành cấu trúc sợi đôi làm trung gian với RNA bộ gen, sau đó được dùng làm khuôn mẫu cho việc tổng hợp RNA bộ gen Quá trình nảy chồi của virus rubella không phân biệt giữa glycoprotein và nucleocapsid do protein C được bao bởi màng qua tín hiệu E2 Ba protein cấu trúc của virus được dịch mã từ RNA bộ gen thành polyprotein, sau đó cắt thành các protein riêng lẻ nhờ enzym signalase Các protein E1 và E2 trải qua glycosyl hóa tại lưới nội sinh chất có hạt, trong khi vị trí glycosyl hóa của protein E2 tại vị trí O chưa được xác định Protein E2 chứa trình tự giúp định vị tại bộ Golgi, và protein C cần kết hợp với RNA virus trong quá trình lắp ráp virus.

8 trình virus nhân lên được điều hòa bằng quá trình phosphoryl và loại phosphoryl hóa của protein C, sự phosphoryl hóa ức chế việc hình thành nucleocapsid [21]

Nhiễm rubella tạo ra miễn dịch đặc hiệu kéo dài suốt đời, với kháng thể trung hoà và kháng thể ức chế ngưng kết hồng cầu xuất hiện ngay sau khi phát ban và đạt mức cao nhất trong 1 đến 4 tuần Những kháng thể này bảo vệ cơ thể khỏi tái nhiễm rubella, mặc dù có thể xảy ra nhiễm virus thứ phát từ các chủng hoang dại hoặc vắc xin, thường không có triệu chứng và chỉ thể hiện qua sự tăng hiệu giá kháng thể trong huyết thanh Miễn dịch qua trung gian tế bào cũng hình thành trong giai đoạn hồi phục và duy trì hàng năm sau khi nhiễm virus.

Kháng thể IgM xuất hiện ở những cá nhân vừa nhiễm rubella hoặc sau khi tiêm phòng, thường xuất hiện khoảng 5 ngày sau khi mẹ có triệu chứng phát ban và tồn tại từ 6 đến 8 tuần Việc phát hiện kháng thể rubella IgM trong mẫu huyết thanh lấy hai tuần sau phát ban xác nhận nhiễm virus rubella mới Đối với thai nhi, nhiễm rubella thường được xác định qua sự hiện diện của IgM trong mẫu máu, xuất hiện từ tuần thứ 22 trở đi Sự có mặt của kháng thể IgM rubella trong máu thai nhi cho thấy nhiễm rubella trong thời kỳ thai nghén, do IgM của mẹ không thể vượt qua hàng rào rau thai.

Kháng thể IgG ái tính xuất hiện và gia tăng trong 3 tháng đầu sau khi phát ban, sau đó giảm dần trong vòng 6 tuần tiếp theo Kháng thể rubella lớp IgG thường tồn tại suốt đời.

Dịch tễ học bệnh Sởi - Rubella

Dịch tễ học bệnh Sởi

Sởi là bệnh truyền nhiễm dễ lây lan hơn cả Ebola, bệnh lao hay cúm, có khả năng gây dịch trên toàn cầu Tỷ lệ tử vong do các biến chứng như viêm não và viêm phổi rất cao, cùng với nguy cơ tử vong do nhiễm trùng thứ phát như tiêu chảy và viêm phổi do vi khuẩn, do suy giảm miễn dịch tạm thời sau khi mắc bệnh Đây là nguyên nhân thứ năm gây tử vong cho trẻ em dưới 5 tuổi và là bệnh truyền nhiễm hàng đầu có thể phòng ngừa bằng vắc xin Người tiếp xúc với virus sởi có thể bị nhiễm bệnh chỉ trong vòng hai giờ.

Trong quá khứ, dịch sởi thường bùng phát cứ mỗi 2 đến 4 năm vào mùa xuân khi số lượng trẻ em chưa có miễn dịch đủ lớn Hiện nay, bệnh chủ yếu xuất hiện ở trẻ em trước tuổi đi học chưa được tiêm vắc xin ngừa sởi.

Trong ba tháng đầu năm 2014, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã ghi nhận gần 56.000 trường hợp mắc sởi tại 75 quốc gia Philippines là quốc gia có số ca mắc cao nhất với hơn 17.600 trường hợp và 69 ca tử vong, trong khi Trung Quốc ghi nhận 26.000 ca mắc Trung bình, mỗi giờ có 14 trẻ em trên toàn cầu tử vong do sởi.

Bảng 1 Ca nhiễm bệnh sởi theo số liệu thống kê của WHO [25]

10 Ở Việt Nam, từ năm 1985, Vắc xin sởi được đưa vào Chương trình TCMR đã làm thay đổi tình hình bệnh sởi ở Việt Nam: Tỷ lệ mắc trên 100.000 dân năm

Từ năm 1984 đến 1996, tỷ lệ mắc sởi đã giảm 22 lần nhờ vào việc triển khai Chương trình Tiêm chủng mở rộng (TCMR) Tuy nhiên, kể từ năm 1997, tỷ lệ mắc sởi lại gia tăng, chủ yếu ở nhóm trẻ từ 5 đến 15 tuổi, và dịch sởi đã bùng phát tại một số tỉnh trên cả nước Tình trạng này cũng xảy ra ở nhiều quốc gia chỉ tiêm một mũi vắc xin sởi cho trẻ em, tương tự như ở Việt Nam.

Năm 2002 – 2003 Việt Nam đã triển khai chiến dịch tiêm Vắc xin sởi mũi

Chiến dịch Quốc gia tiêm Vắc xin sởi mũi 2 đã được triển khai cho khoảng 15 triệu trẻ từ 9 tháng đến 10 tuổi, đạt tỷ lệ tiêm chủng trên 99% Hiệu quả của chiến dịch này rất rõ rệt, với số mắc sởi tại 28 tỉnh phía Bắc giảm 35,2 lần trong năm 2003 so với năm 2002 Tương tự, tại 33 tỉnh/thành phố phía Nam, sau khi triển khai chiến dịch vào tháng 3 – 4 năm 2003, số mắc sởi năm 2004 đã giảm 12,8 lần so với năm 2002.

Tỷ lệ mắc sởi tại Việt Nam đã giảm liên tục từ năm 1984, từ 1.566,2/100.000 dân xuống còn 29,8/100.000 dân vào năm 2010 Sau chiến dịch tiêm vắc xin sởi cho trẻ từ 1-5 tuổi vào cuối năm 2010, tỷ lệ mắc tiếp tục giảm xuống còn 8,6/100.000 vào năm 2011, cùng với sự gia tăng số lượng mũi tiêm vắc xin cho trẻ dưới 1 tuổi Đặc biệt, trong suốt 8 năm từ năm 2003, cả nước không ghi nhận ca tử vong nào do sởi.

TL mắc/1.000.000 dân TL tiêm VX Sởi (%) TL tiêm Sởi mũi 2

Biểu đồ 1 Tỷ lệ tiêm vắc xin sởi và tỷ lệ mắc sởi tại Việt Nam, 1984-2018

Từ năm 2005 đến 2009, tỷ lệ mắc sởi ở trẻ em dưới 6 tuổi có xu hướng tăng nhẹ do sự tích lũy các đối tượng chưa tiêm mũi thứ hai vắc xin sởi Đặc biệt, vào năm 2014, số ca mắc và tử vong do sởi tăng đột biến, với 5.060 trường hợp mắc sởi được xác định trong tổng số 26.748 trường hợp sốt phát ban nghi ngờ mắc sởi trên toàn quốc, tại 63 tỉnh, thành phố.

Năm 2018, 98 quốc gia trên thế giới ghi nhận sự gia tăng số ca nhiễm sởi, trong đó Việt Nam có 1.177 ca, gấp đôi so với năm 2017 Hầu hết các trường hợp nhiễm sởi đều liên quan đến việc không tiêm hoặc tiêm không đầy đủ vắc xin Hiện tại, chưa có thuốc điều trị đặc hiệu cho bệnh nhân nhiễm sởi, do đó, tiêm phòng vắc xin là biện pháp hiệu quả nhất để phòng ngừa và ngăn chặn dịch bệnh lây lan.

Dịch tễ học bệnh rubella

Năm 1999, trên toàn thế giới có 874.713 ca mắc sốt phát ban Năm 2000 có 671.293 ca mắc sốt phát ban Năm 2001 có 836.356 ca

Theo Tổ chức Y tế Thế giới (1997), tỷ lệ lây nhiễm rubella ở Ấn Độ là 15

- 22%, Israel là 25%, Jamaica là 43%, Malaysia là 42%, Nigeria là 30%, Singapore là 47%, Thái Lan là 32 - 36%, Srilanka là 43% và Trinidad và Tobago là 68%

Trước khi có vắc xin phòng rubella, dịch bệnh này xảy ra theo chu kỳ từ 6 đến 9 năm một lần Tại Hoa Kỳ, từ năm 1964, các vụ dịch rubella đã gây ra nhiều ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe cộng đồng.

1965 có 12,5 triệu người bị nhiễm rubella

Bệnh Rubella tại Việt Nam lưu hành theo chu kỳ và đã gây dịch trên toàn quốc vào năm 2011, với 10.491 trường hợp mắc trong 5 năm, tỷ lệ mắc trung bình hàng năm là 2,4/100.000 dân Thời điểm bệnh Rubella cao nhất là từ tháng 2 đến tháng 4, đỉnh điểm vào tháng 3, chủ yếu tại các khu vực Nam Trung Bộ, Tây Nam Bộ, Đông Bắc và Tây Bắc Nhóm tuổi 10-15 và 15-19 có tỷ lệ mắc cao nhất, chiếm 53,6% tổng số trường hợp, với 91,8% bệnh nhân chưa được tiêm vắc xin Rubella hoặc không rõ tiền sử tiêm chủng Để giảm tỷ lệ mắc bệnh và hướng tới mục tiêu loại trừ bệnh sởi, việc triển khai tiêm vắc xin phối hợp sởi và Rubella là cần thiết, đồng thời sản xuất vắc xin trong nước cũng là một nhu cầu cấp thiết hiện nay.

Quá trình nghiên cứu và phát triển vắc xin phối hợp Sởi – Rubella

1.4.1 Quá trình phát triển vắc xin sởi

Năm 1954, lần đầu tiên đã tách được chủng Edmonston virus sởi Năm

Năm 1963, cả vắc xin bất hoạt bằng formalin và vắc xin sống chủng Edmonston B đều được cấp phép, nhưng do báo cáo về nhiễm sởi không điển hình sau khi tiêm vắc xin bất hoạt, việc tiêm loại vắc xin này đã bị tạm dừng vào năm 1967 Để giảm thiểu phản ứng phụ từ chủng Edmonston B, các thử nghiệm đã được thực hiện với gamma globulin Cuối những năm 1960, nghiên cứu phát triển vắc xin sống giảm độc lực đã bắt đầu, dẫn đến sự ra đời của các chủng vắc xin sởi giảm độc lực trên toàn cầu Các chủng vắc xin sởi hiện nay bao gồm chủng Schwarz được phát triển vào năm 1965 từ chủng Edmonston A và chủng Moraten ra đời vào năm 1968.

13 chủng Edmonston Zagreb, chủng Connaught từ chủng Edmonston B nhưng từ năm 1976 thì ở Mỹ chỉ sử dụng chủng Moraten Tại Nhật Bản đã tách thành công

Bài viết đề cập đến bốn chủng vắc xin, bao gồm chủng AIK-C từ chủng Edmonston hoang dã, chủng Schwarz FF-8 từ chủng Schwarz, chủng CAM-70 và chủng TD97 từ chủng Tanabe được tách tại Nhật Bản Trong số đó, chủng Edmonston của Nhật Bản nổi bật với tính an toàn cao và ưu việt hơn so với các chủng vắc xin nước ngoài.

MK/3 HK/8 CAM/35 CEF (36 0 C)/3 CEF (26 0 C)/8

MK/11 GPK/42 CEF/7 MK/1 CEF/2 MK/2

Hình 3 Các chủng vắc xin sởi trên thế giới và chủng AIK-C

Chủng AIK-C được phát triển từ chủng Edmonston hoang dã, do Tiến sĩ Enders phân lập Quá trình này bắt đầu bằng việc cấy chuyển vào tế bào thận cừu, sau đó phân lập chủng AIK Tiếp theo, Plaque cloning được thực hiện cho các small plaque thích nghi với nhiệt độ thấp bằng tế bào phôi gà, dẫn đến sự hình thành của chủng AIK-C Chủng này sau đó được sử dụng trong các thử nghiệm lâm sàng và để sản xuất ra chủng sản xuất (Working seed).

14 chủng Seed virus cho sản xuất vắc xin Tiếp tục quản lý sản xuất căn cứ theo quản lý theo lô chủng (Seed Lot) cho đến nay [31], [32], [33]

Chủng vắc xin AIK-C là lựa chọn phù hợp cho Chương trình Tiêm chủng Mở rộng (EPI), với hơn 20 triệu liều đã được sử dụng chủ yếu tại Nhật Bản Độ an toàn của vắc xin AIK-C đã được xác nhận qua 10 năm giám sát sau khi đưa vào thị trường.

Trạng thái và tính chất của chủng virus vắc xin AIK-C:

Virus Sởi được Enders và Peebles phân lập lần đầu tiên từ bệnh nhân năm

Năm 1954, chủng Edmonston đã được cấy truyền nhiều lần trên tế bào thận người và tế bào alantoic Sau khi cấy truyền vài lần trên tế bào phôi gà, các chủng vắc xin Edmonston A và B được tạo ra, dẫn đến việc phát triển các loại vắc xin sống giảm độc lực hiện có Tất cả các vắc xin sống giảm độc lực hiện nay đều có nguồn gốc từ chủng Edmonston A và B.

Chủng vắc xin Sởi AIK-C được phát triển từ chủng Edmonston hoang dại bằng cách tách dòng từ tế bào thận cừu và tế bào phôi gà ở nhiệt độ 33°C Nghiên cứu cho thấy, nhiệt độ sinh trưởng tối ưu của chủng này là 33°C, trong khi chúng phát triển kém hoặc không phát triển ở nhiệt độ 39-40°C, chứng tỏ tính nhạy cảm của chủng với nhiệt độ.

1.4.2 Quá trình phát triển vắc xin Rubella

Vào năm 1941, bác sĩ nhãn khoa người Úc phát hiện ra mối liên hệ giữa bệnh rubella và các dị tật bẩm sinh như đục thủy tinh thể, điếc và bệnh tim, sau khi ghi nhận sự tồn tại của hội chứng rubella bẩm sinh trong thời gian dịch rubella bùng phát vào năm 1940 Đại dịch rubella bùng phát ở Châu Âu từ năm 1962 đến 1963 và lan sang Mỹ vào năm 1964, tiếp tục đến Okinawa, nơi ghi nhận các trường hợp lưu sản và hội chứng rubella bẩm sinh Virus rubella được tách ra vào năm 1962, và từ năm 1965 đến 1967, nhiều loại vắc xin đã được phát triển, nhưng hiện nay chỉ còn chủng RA27/3 được sử dụng phổ biến Tại Nhật Bản, ba loại chủng vắc xin rubella đã được phát triển từ những năm 1960 bởi năm nhà sản xuất khác nhau.

Năm 1977, việc tiêm vắc xin định kỳ cho các bé gái 14 tuổi được khuyến khích nhằm phòng ngừa hội chứng CRS Mặc dù vậy, dịch rubella vẫn không thể kiểm soát hoàn toàn, dẫn đến việc trẻ sơ sinh mắc hội chứng CRS trong các đợt dịch Từ những năm 1970, vắc xin MMR (sởi-quai bị-rubella) đã được sử dụng rộng rãi tại Âu Mỹ để phòng ngừa các bệnh truyền nhiễm do virus ở trẻ em Tại Mỹ, đã có các chiến dịch giáo dục về rubella, trong khi ở Châu Âu, tình hình dịch bệnh vẫn phụ thuộc vào tỷ lệ tiêm phòng của từng quốc gia Tại Nhật Bản, từ năm

Vào năm 1989, vắc xin MMR (sởi, quai bị, rubella) đã được sử dụng nhưng đã tạm dừng do nhiều trường hợp viêm màng não do virus từ chủng Urabe Đến năm 1994, Luật tiêm chủng sửa đổi cho phép tiêm vắc xin rubella cho trẻ ở độ tuổi thấp, giúp nồng độ tiêm vắc xin đạt trên 75% và giảm dịch bệnh trên toàn quốc Tuy nhiên, dịch rubella vẫn phát sinh ở một số khu vực, với độ tuổi mắc bệnh chuyển sang người lớn; năm 2004 ghi nhận 10 trường hợp mắc hội chứng CRS, cho thấy cần tăng cường tiêm vắc xin.

Phân lập chủng Takahashi vắc xin rubella giảm độc lực

Vào những năm 1960, chủng Takahashi vắc xin rubella đã được phân lập từ chủng hoang dã Matsue Quá trình này bao gồm việc cấy chuyển 4 đời với tế bào thận khỉ xanh châu Phi, 36 đời với tế bào tinh hoàn thỏ và 1 đời với tế bào thận thỏ.

Chủng Takahashi của vắc xin rubella được nuôi cấy ở nhiệt độ 35°C, cho thấy tính nhạy cảm với nhiệt độ Khi nuôi cấy ở 39°C, sự phát triển của chủng này chỉ đạt khoảng 1/1000 so với mức tăng trưởng ở 35°C.

Các thành phần trong vắc xin

Vắc xin không chỉ chứa các kháng nguyên gây bệnh (virus hoặc vi khuẩn) bị suy yếu hoặc bất hoạt, mà còn bao gồm một lượng nhỏ các thành phần khác như chất ổn định, chất bổ trợ, kháng sinh và chất bảo quản Các thành phần này có vai trò quan trọng trong việc duy trì hiệu quả và an toàn của vắc xin.

Các thành phần trong vắc xin giúp duy trì hiệu quả trong quá trình bảo quản, đặc biệt quan trọng ở những nơi không đảm bảo chuỗi lạnh Sự ổn định của vắc xin ảnh hưởng đến tính kháng nguyên và khả năng gây đáp ứng miễn dịch Các yếu tố như nhiệt độ và độ pH có thể tác động đến độ ổn định của vắc xin Hiện nay, có ba loại vắc xin virus: vắc xin sống giảm độc lực (LAV), vắc xin bất hoạt (IN), và vắc xin tái tổ hợp (SUB) Virus LAV có khả năng nhân lên mạnh mẽ trong vật chủ, dẫn đến đáp ứng miễn dịch hiệu quả, nhưng dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ Vỏ virus có thể là capsid protein hoặc có thêm lớp lipid từ màng tế bào vật chủ, khiến chúng nhạy cảm với nhiệt độ và cần nhiều chất dinh dưỡng để duy trì cấu trúc Môi trường ổn định cho LAV bao gồm hệ đệm và các chất ổn định như protein hoặc đường Vắc xin vi khuẩn có thể không ổn định do thủy phân và kết tụ của protein và carbohydrate.

17 được sử dụng như MgCl2 (đối với OPV); MgSO4, lactose-sorbitol và sorbitol- gelatine (đối với vắc xin Sởi) [7]

Bảng 2 Cơ chế ổn định Vắc xin bằng đệm/chất ổn định [38]

Cơ chế Ví dụ đệm / chất ổn định

Giảm hấp phụ / đông tụ / biến tính

Polysorbate 80, polysorbate 20 Brij 35 Polyalcohol osmolytes: glycerol

Giảm sự khử amin Đệm Citrate (sodium citrate tribasic dehydrate)

Giảm sự oxy hóa của các gốc tự do

Tăng liên kết vỏ capsid, giảm biến tính do nhiệt

Liên kết với các vị trí đặc biệt trên vắc xin

Cation hóa trị 2: ví dụ magie clorua

Bảo vệ dạng khô / giảm sự mất hoạt tính khi đóng băng – tan băng

Bảo vệ khi đông khô Sucrose, lactose, trehalose, dextran

Hình thành các liên kết hydro Ure

Osmoprotection Glyxin và dẫn xuất methyl Ổn định nhiệt Gelatin hydrolysate Enzymeatic, Diamid,

Doteri oxit b) Chất bổ trợ:

Chất bổ trợ trong vắc xin là thành phần quan trọng giúp kích thích sản xuất kháng thể chống lại kháng nguyên, từ đó nâng cao hiệu quả đáp ứng miễn dịch Việc sử dụng chất bổ trợ trong các loại vắc xin thông thường không chỉ tăng cường mà còn kéo dài phản ứng miễn dịch đặc hiệu đối với kháng nguyên, góp phần vào sự hiệu quả của vắc xin.

Vắc xin thế hệ mới thường có tính sinh đáp ứng miễn dịch đối với các kháng nguyên yếu Để tăng cường hiệu quả, chất bổ trợ được thêm vào nhằm kích thích phản ứng miễn dịch mong muốn.

Kháng sinh được áp dụng trong quá trình sản xuất vắc xin nhằm ngăn ngừa nhiễm nấm và vi khuẩn trong nuôi cấy tế bào virus Trong sản phẩm vắc xin cuối cùng, lượng kháng sinh thường rất nhỏ; chẳng hạn, vắc xin MMR và IPV mỗi loại chỉ chứa dưới 25 microgam neomycin mỗi liều, tương đương với 0,000025 g.

Chất bảo quản được bổ sung vào vắc xin đa liều nhằm ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn và nấm Các chất này bao gồm nhiều loại, chẳng hạn như Formaldehyd và Phenol.

Bảng 3 Thành phần chất ổn định của một số vắc xin phối hợp có thành phần virus sởi và virus rubella có trên thị trường [39]

Tên vắc xin/ Hãng sản xuất Thành phần chất ổn định

Sanofi Pasteur (Pháp) - Albumin huyết thanh người

Vắc xin Sởi – Rubella sản xuất tại Việt Nam

Hiện Việt Nam đã trở thành nước thứ 4 tại châu Á sản xuất được vắc xin phối hợp Sởi-Rubella, cùng với Nhật Bản, Ấn Độ, Trung Quốc

Tháng 8 năm 2016, Bộ Y tế kiểm tra chứng nhận dây chuyền sản xuất vắc xin phối hợp Sởi-Rubella (MRVAC) đạt tiêu chuẩn WHO GMP và tháng 3/2017, vắc xin phối hợp Sởi - Rubella đã được Cục quản lý dược - Bộ Y tế cấp phép lưu hành tại Việt Nam

Vắc xin phối hợp Sởi – Rubella (MRVAC) là loại vắc xin chứa virus sởi sống, giảm độc lực (chủng AIK-C) và virus rubella sống, giảm độc lực (chủng Takahashi), được sản xuất trên tế bào phôi gà và tế bào thận thỏ SPF Vắc xin ở dạng đông khô màu trắng sữa, cần được hồi chỉnh bằng nước pha tiêm trước khi sử dụng MRVAC được chỉ định tiêm dưới da cho trẻ từ 12 tháng tuổi trở lên nhằm phòng ngừa bệnh sởi và rubella.

Hình 4 Lọ vắc xin MRVAC và lọ nước hồi chỉnh vắc xin đi kèm

Quy trình đông khô và ứng dụng trong sản xuất dược phẩm

Đông khô là quy trình loại bỏ dung môi, chủ yếu là nước, khỏi sản phẩm thông qua thăng hoa Kỹ thuật này được ứng dụng rộng rãi trong việc bảo quản vi sinh vật và chế phẩm sinh học Trong sản xuất vắc xin, đông khô thường được sử dụng để sấy các loại vắc xin sống giảm độc, giúp duy trì độ sống cao.

Mục đích ứng dụng của quá trình đông khô:

- Kéo dài hạn sử dụng của sản phẩm

- Tính chất hóa học, sinh học được bảo toàn

- Thời gian hoàn nguyên nhanh và hoàn toàn

- Độ ẩm tồn dư ở mức độ phù hợp, cảm quan bánh đông khô chấp nhận được

- Phù hợp với các quy trình sản xuất các sản phẩm vô trùng.

Nguyên lý của đông khô: Qua 3 giai đoạn chính

- Giai đoạn 1 - Đông băng: Làm lạnh sản phẩm cho đến khi đông băng hoàn toàn

- Giai đoạn 2 - Làm khô sơ cấp: Sản phẩm thăng hoa, chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái khí

- Giai đoạn 3 - Làm khô thứ cấp: Tiếp tục loại nước trong sản phẩm

Quá trình đông khô là phương pháp tách ẩm từ nguyên liệu, chuyển đổi ẩm ở trạng thái rắn (băng, nước đá) thành hơi mà không qua trạng thái lỏng Để thực hiện điều này, nguyên liệu cần được sấy trong môi trường có độ chân không cao.

Quá trình thăng hoa diễn ra khi các phân tử có đủ năng lượng để tách ra khỏi các phân tử xung quanh, tương tự như quá trình bay hơi Theo đồ thị pha của nước, nước ở thể lỏng tồn tại ở áp suất 1 atm trong khoảng nhiệt độ từ 0 đến 100 độ C Nếu nhiệt độ vượt quá 0 độ C trong điều kiện áp suất thấp dưới 0.6 atm, nước đá sẽ chuyển trực tiếp từ trạng thái rắn sang trạng thái hơi.

Cấu trúc tinh thể của nước đá bao gồm các phân tử nước trong mạng tinh thể, với sự dao động tự do Khi năng lượng được cung cấp, các liên kết giữa các phân tử này dễ bị bẻ gãy, dẫn đến hiện tượng bay hơi Quá trình này cho phép các phân tử bay hơi khuếch tán qua bề mặt khô của vật liệu, làm tăng độ dày của bề mặt khô và chuyển giao nhiều năng lượng hơn đến các phân tử tiếp theo trong quá trình làm khô.

Hình 5 Đồ thị pha nước

- Khi áp suất giảm xuống những tinh thể này sẽ thăng hoa thành thể hơi

Quá trình bay hơi từ từ của nước giúp nguyên liệu sấy được an toàn và khô sau một thời gian nhất định Hơi nước thoát ra từ buồng đông khô sẽ di chuyển vào ống làm lạnh, nơi nó ngưng tụ và hình thành các tinh thể bám quanh ống.

Hình 6 Quá trình thoát hơi ẩm từ vật liệu sấy

Khi các phân tử thăng hoa và tiêu thụ hết nguồn năng lượng, nhiệt còn lại trong nguyên liệu sẽ được giải phóng, làm tăng khả năng thăng hoa sâu hơn Tốc độ bay hơi qua bề mặt rắn thấp, dẫn đến việc tốc độ làm khô của nguyên liệu tăng cho đến khi năng lượng nhiệt bên ngoài không còn đủ để cung cấp Mặc dù sự thăng hoa vẫn tiếp tục diễn ra mà không cần thêm nhiệt, thời gian làm khô sẽ phải kéo dài Quá trình này diễn ra liên tục trong nhiều giờ, thậm chí nhiều ngày, giúp nguyên liệu khô dần dần.

22 nguyên liệu có đủ độ khô thích hợp sẽ được bao gói trong môi trường khô tuyệt đối

Quy trình đông băng là một quá trình cần kiểm soát chặt chẽ, vì nhiệt độ lạnh đông ảnh hưởng đến khả năng đông khô của sản phẩm Làm lạnh nhanh tạo ra các tinh thể băng nhỏ, giúp bảo toàn cấu trúc sản phẩm nhưng khó khăn cho quá trình đông khô Ngược lại, làm lạnh chậm tạo ra tinh thể băng lớn hơn và giảm thiểu lớp băng trong sản phẩm trong suốt quá trình sấy Hầu hết sản phẩm đông khô chứa nước, dung môi và chất hòa tan, và thường là các hệ eutectic, nơi hỗn hợp chỉ đóng băng khi tất cả các thành phần eutectic đã đông lại Việc làm lạnh sản phẩm xuống dưới nhiệt độ eutectic trước khi sấy là rất quan trọng, vì các vùng không đóng băng có thể làm hỏng cấu trúc sản phẩm Đối với thực phẩm hoặc sản phẩm có tế bào sống, tinh thể băng lớn có thể phá vỡ cấu trúc tế bào, dẫn đến mất nước và giảm độ ổn định Do đó, quá trình đông cần diễn ra nhanh chóng, với nhiệt độ đóng băng từ -80°C đến -50°C, để đảm bảo sản phẩm được đông hoàn toàn và tránh hư hỏng.

Tốc độ làm đông là mối quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian, ảnh hưởng đến sự hình thành cấu trúc tinh thể trong quá trình chuyển đổi từ trạng thái lỏng sang rắn của chế phẩm.

• Chế phẩm là virus: 0,5 – 1 0 C/ phút

1.7.2 Quá trình làm khô sơ cấp

Sau giai đoạn đông lạnh, cần thiết lập điều kiện để tách băng nước khỏi sản phẩm thông qua quá trình thăng hoa, nhằm thu được sản phẩm khô với cấu trúc được bảo toàn Việc điều khiển chính xác nhiệt độ và áp suất chân không là rất quan trọng để tránh hiện tượng tan chảy trong quá trình làm khô Tỷ lệ thăng hoa băng nước phụ thuộc vào sự chênh lệch áp suất hơi giữa sản phẩm và bình ngưng tụ, với các phân tử di chuyển từ vùng áp suất cao sang vùng áp suất thấp hơn, thường sử dụng máy bơm chân không để giảm áp suất xung quanh sản phẩm Nhiệt độ làm khô cần phải cao hơn ít nhất 10°C so với nhiệt độ đông lạnh Một phần quan trọng khác là hệ thống ngưng tụ, hoạt động như bẫy lạnh để thu hồi hơi nước tách ra từ sản phẩm, giúp ngưng kết các phân tử nước và loại bỏ khí không ngưng tụ bằng bơm chân không Hệ thống bình ngưng tụ đóng vai trò thu ẩm hiệu quả từ sản phẩm lạnh đông.

Khi bình ngưng tụ và bơm chân không tạo điều kiện cho quá trình thăng hoa xảy ra, nhiệt lượng đầu vào đóng vai trò quan trọng trong toàn bộ quá trình Việc kiểm soát nhiệt đầu vào là cần thiết, đặc biệt trong giai đoạn đầu của quá trình sấy Dung tích bình đựng và thể tích mẫu ảnh hưởng đến lượng nhiệt cần cung cấp; với các mẫu nhỏ, quá trình làm mát bay hơi có thể bù đắp cho lượng nhiệt lớn hơn, giúp sấy nhanh hơn Thể tích và cấu trúc của hỗn hợp huyền phù quyết định phương pháp sấy thăng hoa; tỷ lệ diện tích bề mặt với thể tích huyền phù càng lớn, quá trình sấy diễn ra càng nhanh Quá trình sấy bắt đầu từ lớp trên cùng của sản phẩm, nhưng khi bề mặt thăng hoa di chuyển sâu vào bên trong, việc tách nước trở nên khó khăn hơn do các phân tử nước phải di chuyển qua các lớp khô của sản phẩm.

Khi bề mặt thăng hoa di chuyển xuống sâu, việc cung cấp nhiệt cho sản phẩm trở nên quan trọng hơn để đảm bảo quá trình di chuyển không bị cản trở.

1.7.3 Quá trình làm khô thứ cấp

Quá trình giải hấp đẳng nhiệt diễn ra khi ẩm liên kết bay hơi khỏi sản phẩm, thường được duy trì ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường nhưng vẫn phù hợp với độ nhạy nhiệt của sản phẩm Trong giai đoạn này, các điều kiện như áp suất và nhiệt độ bình ngưng vẫn được giữ nguyên Để tối ưu hóa quá trình giải hấp, áp suất chân không nên càng thấp càng tốt, đồng thời nhiệt độ bình ngưng cần được làm lạnh đến mức tối đa có thể.

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Công thức pha vắc xin MRVAC bán thành phẩm cuối cùng, chương trình đông khô vắc xin MRVAC thành phẩm liều đơn

2.2 Nguyên vật liệu, dụng cụ và thiết bị

- Vắc xin sởi, rubella Bán thành phẩm, dung dịch pha loãng vắc xin (POLYVAC)

Chúng tôi cung cấp các thiết bị chất lượng cao như hốt vô trùng từ Nhật Bản, máy đo nhiệt độ bề mặt tank từ Đài Loan, máy rửa lọ của hãng Bosch, máy đóng ống Nhật Bản, máy đông khô Bosch, máy dập nắp nhôm Nhật Bản, máy dán nhãn Nhật Bản, máy khuấy Nhật Bản, và cân điện tử từ Đức Tất cả các thiết bị này đều được chuẩn định định kỳ hàng năm và đạt tiêu chuẩn cho sản xuất.

- Các loại hóa chất, thiết bị đều là của các hãng nổi tiếng và đạt yêu cầu dùng cho thử nghiệm:

• Các môi trường, dung dịch: PBS (-),Trypsin – EDTA 0,05% , MEM 5% FBS, NaHCO3 7,5%, Đỏ trung tính, Glutamin 200m (POLYVAC)

• Tế bào Vero, tế bào RK13 (KDSV, Nhật Bản),

• Mẫu chuẩn thử nghiệm Sởi Rubella (Viện Kiểm định Quốc gia)

• Bộ kít chuẩn (ABC) cho chuẩn độ hiệu giá (Vestatain, Anh)

• Kháng thể thỏ kháng virus Rubella (POLYVAC, Việt Nam);

• Kháng thể thỏ kháng virus Sởi (POLYVAC, Việt Nam);

• Dung dịch chuẩn đo pH 4,01; 7,00; 10,01 (Merck, Đức)

• Các dụng cụ, thiết bị cần thiết cho mục đích thử nghiệm

Hình 7 Sơ đồ tóm tắt quy trình sản xuất vắc xin MRVAC thành phẩm

Lấy mẫu kiểm tra chất lượng

Dung dịch chất ổn định pha loãng vắc xin (1)

Chuẩn độ hiệu giá Thử nghiệm đo pH

Pha chế thành dung dịch vắc xin MRFB

• Thử nghiệm tính ổn định nhiệt

• Độ kín khít Đóng ống (4) Đông khô

Lấy mẫu kiểm tra chất lượng

Công thức pha để tạo bán thành phẩm cuối cùng

➢ Nghiên cứu công thức pha, phối trộn phù hợp

Nghiên cứu này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo công thức vắc xin phù hợp về thành phần và nồng độ chất ổn định, nhằm tạo ra bánh vắc xin sau quá trình đông khô đạt tiêu chuẩn chất lượng Để thực hiện quy trình đóng ống, cần điều chỉnh kích thước các phụ kiện thiết bị và lượng đóng ống cho phù hợp với lọ 2mL, từ hệ thống đóng ống 10 liều – lọ 10mL Hơn nữa, việc thiết lập chương trình đông khô thích hợp là cần thiết để sản phẩm cuối cùng không bị ảnh hưởng đến chất lượng.

Nghiên cứu này rất quan trọng vì việc tối ưu hóa chương trình đông khô phù hợp với công thức pha là cần thiết để tạo ra bánh vắc xin sau đông khô, đảm bảo chất lượng đạt tiêu chuẩn.

Dập nắp nhôm (6) ➢ Dựa trên băng chuyền dập nắp nhôm lọ 10 liều – lọ

10 mL, thay đổi kích thước các phụ kiện thiết bị cần thiết phù hợp với lọ liều đơn – lọ 2mL

Soi kiểm tra (7) ➢ Quy trình không thay đổi

Dán nhãn (8) ➢ Dựa trên băng chuyền dập nắp nhôm lọ 10 liều – lọ

10 mL, thay đổi kích thước các phụ kiện thiết bị cần thiết phù hợp với lọ liều đơn – lọ 2mL

Kiểm tra chất lượng vắc ➢ Cảm quan

28 xin liều đơn đông khô ➢ Thử nghiệm hiệu giá

➢ Thử nghiệm ổn định nhiệt

➢ Thử nghiệm độ ẩm tồn dư

Nội dung trọng tâm của luận văn bao gồm việc thiết lập công thức liên quan đến pH, áp lực thẩm thấu và độ kín khít, nhằm xác định thể tích đóng ống và chương trình đông khô phù hợp Ngoài ra, việc kiểm tra chất lượng sản phẩm cũng được nhấn mạnh, trong khi các yếu tố kỹ thuật khác sẽ điều chỉnh phụ kiện cho phù hợp với loại lọ 2mL.

2.3.1.1 Nghiên cứu công thức pha bán thành phẩm cuối cùng

Công thức pha vắc xin sởi – rubella bán thành phẩm cuối cùng (MRFB):

▪ Hiệu giá (BTPCC) mong muốn: với Virus sởi là 4,8 ~ 5,2 lg PFU/0,5 ml, Virus rubella là 3,6 ~ 4,0 lg PFU/0,5 ml

Thành phần ổn định của vắc xin MRVAC đóng ống 10 liều bao gồm các chất chủ yếu như Lactose, D-Sorbitol, L-Sodium glutamate và Hydrolized Gelatin, nhằm bảo vệ vắc xin sau quá trình đông khô và duy trì hiệu lực trong suốt vòng đời sản phẩm Các chất ổn định này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính an toàn và hiệu quả của vắc xin.

Bảng 4 Vai trò và cơ chế chất ổn định sử dụng trong thành phần vắc xin

Chất ổn định Vai trò Cơ chế

Bảo vệ lớp màng lipid Bảo vệ sản phẩm khi đông khô

Bảo vệ dạng khô / giảm sự mất hoạt tính khi đóng băng – tan băng

Lactose và Sorbitol là các loại đường chứa nhóm hydroxyl (-OH), giúp duy trì tính toàn vẹn cấu trúc của vắc xin trong quá trình đông khô Khi đông khô, các phân tử nước liên kết hydro với vắc xin được thay thế bởi các nhóm hydroxyl của carbohydrate Ngoài ra, đường còn có khả năng bảo vệ Glyco Protein HA khỏi những thay đổi trong cấu trúc bậc 3 do tác động của đóng băng.

Bảo vệ lớp màng lipid Bảo vệ dạng khô / giảm sự mất hoạt tính khi đóng băng – tan băng

Đường sucrose được thêm vào vắc xin nhằm tạo ra môi trường nhớt hơn, làm chậm quá trình thay đổi và tăng cường liên kết protein-protein của capsid virus Điều này giúp cải thiện đặc tính hydrat hóa của protein, từ đó giúp virus chống lại sự biến đổi nhiệt độ mạnh mẽ.

Vắc xin ở trạng thái khô được bảo vệ bởi các loại đường, giúp giảm khuếch tán và di động phân tử, từ đó hạn chế đông tụ và suy thoái của vật liệu khô L-Sodium glutamate, một axit amin, được sử dụng như chất ổn định trong quá trình này.

Bảo vệ lớp màng lipid Ổn định - Ổn định nhiệt

Gelatin là một axit amin có khả năng tạo gel trong nước, giúp ngăn ngừa sự bất hoạt của virus khi nhiệt độ thay đổi Tính chất nhớt cao của gelatin bảo vệ lớp màng lipid của virus, mang lại hiệu quả trong việc duy trì tính ổn định của chúng.

Dựa trên cơ chế chất ổn định của vắc xin đã đề cập, cùng với kinh nghiệm của một số nhà sản xuất, bài viết tập trung vào quy trình sản xuất vắc xin MRVAC dạng đóng ống 10 liều/1 lọ của POLYVAC Qua phân tích vai trò của chất ổn định trong thành phần vắc xin MRVAC, bảng 4 đã chỉ ra tính ưu việt và tối ưu của các chất này, từ đó đề xuất thành phần chất ổn định trong công thức vắc xin.

MRFB dùng cho đóng ống đơn như ở bảng 4 (tức là thành phần chất ổn định giống với công thức MRFB dùng cho đóng ống 10 liều), chỉ thay đổi

30 nồng độ các chất Từ đó 04 công thức nồng độ các chất ổn định trong vắc xin đã được đề xuất (Bảng 5)

Bảng 5 Xây dựng công thức các chất ổn định trong vắc xin bán thành phẩm cuối cùng (MRFB) Thành phần

Thể tích nước hồi chỉnh vắc xin (mL) 0,7

Số liệu ở bảng 4 bao gồm:

Công thức 1 đề xuất nồng độ các chất ổn định cho sản phẩm bán thành phẩm cuối cùng dùng trong đóng ống dạng 10 liều Nồng độ chất ổn định liều dùng sau khi hồi chỉnh cho đóng ống đơn liều tương tự như đóng ống đa liều, với thể tích đóng ống là 0,28mL Vắc xin sau hồi chỉnh có nồng độ chất ổn định của một liều trong lọ đơn liều giống với liều dùng hiện tại.

Công thức 2 được đề xuất do chất lượng vắc xin đơn liều theo công thức 1 không đạt yêu cầu, nguyên nhân có thể do thể tích đóng ống quá nhỏ Để khắc phục, đề xuất tăng thể tích đóng ống ở công thức 2 gấp 2,5 lần, dẫn đến nồng độ các chất ổn định giảm đi 2,5 lần so với công thức 1 Vắc xin sau khi điều chỉnh nồng độ chất ổn định của 1 liều trong lọ đơn liều sẽ tương đương với liều sử dụng hiện tại.

Công thức 3 được phát triển do chất lượng vắc xin đơn liều theo công thức 2 không đạt yêu cầu Nguyên nhân nghi ngờ là do thành phần chất ổn định trong vắc xin quá ít, không đủ để bảo vệ vắc xin trong quá trình đông khô Do đó, công thức 3 ra đời nhằm cải thiện chất lượng và hiệu quả của vắc xin.

Sau khi điều chỉnh, nồng độ các chất ổn định trong vắc xin đã tăng lên 31%, làm thể tích đóng ống gấp 1,8 lần so với công thức trước đó Nồng độ Lactose và Sorbitol được giữ nguyên, trong khi nồng độ L-Sodium glutamate và Gelatin đã giảm 1,8 lần Vắc xin sau khi điều chỉnh nồng độ các chất ổn định của một liều đơn sẽ khác với liều hiện tại.

Công thức 4 được đề xuất nhằm đáp ứng mong muốn có nhiều sự lựa chọn trong pha chế, từ đó xác định công thức ưu việt nhất Nghiên cứu chỉ ra rằng công thức này sử dụng thành phần chất ổn định khi chuyển sang liều đơn, tương tự như liều đóng ống đa liều Đặc biệt, thể tích đóng ống của công thức 4 tăng gấp 1,43 lần, dẫn đến nồng độ giảm 1,43 lần so với công thức 1 Sau khi điều chỉnh, nồng độ chất ổn định của một liều trong lọ đơn sẽ tương đương với liều sử dụng hiện tại.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1 Kết luận Đã xây dựng 04 công thức nhằm pha chế vắc xin liều đơn và thiết lập chế độ đông khô cho 04 công thức nêu trên Đã thử nghiệm 3 lần công thức vắc xin liều đơn theo công thức 3 và 4, kết quả thực hiện công thức đều ổn định và đạt tiêu chuẩn chất lượng về cảm quan bánh vắc xin đông khô và sau khi được hồi chỉnh bằng nước vô trùng pha tiêm, hiệu giá virus sởi và rubella ở hai công thức đều đạt ≥ 3 lgPFU/0,5mL, độ ổn định nhiệt đều cho kết quả đều đạt ≤ 1 lgPFU/0,5mL độ giảm hiệu giá khi ủ ở

Nghiên cứu cho thấy ở nhiệt độ 37 độ C, độ ẩm tồn dư ≤ 2% đạt yêu cầu trong cả 3 lần thử nghiệm và đối với cả 2 công thức vắc xin, đáp ứng tiêu chuẩn của WHO Các chỉ số pH, áp lực thẩm thấu và độ kín khít của lọ vắc xin cũng đều đạt tiêu chuẩn của POLYVAC Cuối cùng, công thức số 4 đã được chọn làm vắc xin phối hợp sởi – rubella bán thành phẩm cho đóng ống đơn liều nhờ vào những ưu điểm đã nêu.

4.2 Kiến nghị Áp dụng công thức pha số 4, thể tích đóng ống là 0,4mL, thể tích nước hồi chỉnh vắc xin là 0,7mL và chương trình đông khô đã thiết lập vào thẩm định quy trình với công suất sản xuất tối đa để khẳng định lại tính ổn định quy trình

Nghiên cứu tính ổn định của sản phẩm liều đơn được thực hiện khi sản xuất với công suất tối đa, nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm Quy trình này sẽ được áp dụng vào sản xuất thường quy để đưa sản phẩm MRVAC liều đơn ra thị trường.