VÀ SỰ HOẠT HÓA MỘT SỐ LOẠI TẾ BÀO
Chương 8 TỔNG QUAN VỀ VẮC XIN
VII. PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT VACXIN TRONG TƯƠNG LAI
Để sản xuất một vacxin có hiệu quả phòng hộ cao, việc lựa chọn chủng vi sinh vật để chế vacxin phù hợp về tính kháng nguyên với chủng virus gây bệnh ngoài thực địa là điều hết sức quan trọng. Điều này trở nên rất rõ ràng và hiển nhiên như đối với virus Lở mồm long móng (LMLM) chẳng hạn có 7 chủng hoàn toàn khác nhau về mặt huyết thanh học (7 type huyết thanh) và hơn 70 dưới type (subtypes). Việc lựa chọn chủng virus vacxin có tính tương đồng với chủng virus gây bệnh thực địa là điều kiện tiên
quyết để sử dụng vacxin. Đối với vi khuẩn P. multocida người ta đã phân lập được hàng ngàn chủng vi khuẩn với phân nhóm A, B, D, và E với tính chất gây bệnh và tính kháng nguyên hoàn toàn khác biệt nhau. Cũng tương tự như vậy, trong thiên nhiên tồn tại hàng ngàn chủng vi khuẩn Salmonella mà khả năng gây bệnh cũng như tính kháng nguyên của chúng đối với cùng một vật chủ hoặc với các vật chủ khác nhau cũng hoàn toàn khác nhau. Cũng chính vì lẽ đó, hàng loạt kỹ thuật sinh học phân tử như: Ribotyping, PCR, lai phân tử, RFLP, điện di trường xung điện v.v... đã được sử dụng để phát hiện cũng như định type các tác nhân gây bệnh. Đặc biệt đối với các tác nhân gây bệnh nguy hiểm có thể gây thành đại dịch và có tính biến đổi kháng nguyên rất phức tạp như virus gây bệnh LMLM, vi khuẩn gây bệnh tụ huyết trùng thì việc ứng dụng các kỹ thuật sinh học phân tử để định typ một cách chính xác các chủng virus hay vi khuẩn phân lập đều được tất cả các nhà nghiên cứu đặc biệt quan tâm. Đã có rất nhiều công trình công bố về việc sử dụng các kỹ thuật sinh học phân tử để định typ vi khuẩn P. multocida và xác định typ và subtyp của virus LMLM. Việc định subtyp một cách chính xác bằng kỹ thuật sinh học phân tử là cực kỳ quan trọng vì nó giúp ta tìm ra qui luật lưu hành của tác nhân gây bệnh, chọn chủng chính xác, thích hợp cho việc sản xuất và ứng dụng vacxin một cách hiệu quả. Đó cũng chính là lý do tại sao đối với các nước chưa tự xác định được subtyp của chủng virus LMLM lưu hành trong các ổ dịch của nước mình đều phải gửi bệnh phẩm đến phòng Thí nghiệm Tham chiếu quốc tế tại Pirbright, Vương quốc Anh. Các prôtêin tái tổ hợp dùng trong nghiên cứu và phòng chống các bệnh LMLM cũng đã được nhiều nước khoa học tiên tiến như Mỹ, Nhật bản, Australia, Pháp, Canada, Anh v.v... nghiên cứu thành công để từng bước thay thế cho các kháng nguyên toàn thân vi khuẩn hay toàn thân virus. Người ta đã tách được gen mã hóa cho kháng nguyên glycoprôtêin vỏ của nhiều loại virus, ví dụ như virus LMLM, virus gây bệnh Gumboro, gen mã hóa cho các kháng nguyên quan trọng của virus Newcastle như kháng nguyên liên kết, kháng nguyên ngưng kết hồng cầu, kháng nguyên neuraminidaza sau đó cho biểu hiện thành công với virus đậu gà hoặc Baculovirus hay trong vi khuẩn Salmonella. Đã có nhiều loại vacxin ra đời, đã hạn chế được đáng kể thiệt hại do Salmonella spp gây ra. Các nhà nghiên cứu ở Đức cho rằng sử dụng vacxin sống đột biến gen Zoosaloral H và TAD Salmonella VACRT, với những lợi thế là vừa tạo miễn dịch dịch thể vừa tạo miễn dịch tế bào, có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với việc phòng chống bệnh do Salmonella gây ra ở gà, và cũng là biện pháp hữu hiệu ngăn chặn nguồn tàng trữ và lây lan mầm bệnh quan trọng nhất cho người. Càng ngày càng thấy xuất hiện nhiều vacxin thế hệ mới trên thị trường. Rõ ràng đây là một hướng nghiên cứu mới trong tương lai nhằm mang lại hiệu quả của công việc phát hiện bệnh, phòng trị bệnh tốt mà lại đảm bảo dịch bệnh không có cơ hội trở lại, tạo điều kiện cho công cuộc khống chế dẫn đến tiêu diệt bệnh được dễ dàng. Đây là một trong những điều kiện cơ bản nhằm tạo ra một đàn gia súc gia cầm sạch bệnh với thịt và sản phẩm khác từ động vật có chất lượng tốt cho nhân dân tiêu dùng và đảm bảo chất lượng cho xuất khẩu.
Bảng 1. Các bệnh của gia súc chưa có vacxin phòng bệnh
Tên tiếng Anh (theo vần ABC) Tên tiếng Việt African swine fever
Borna disease
Bovine spongiform encephalopathy
Bovine tuberculosis (mycobacterium bovis) Contagious equine metritis
Dourine
East coast fever Epizootic lymphangitis Equine babesiosis Equine encephalosis Getah virus
Glanders Hendra virus Jembrana disease Maedi/visna
Menangle virus (porcine paramyxovirus) Nairobi sheep disease
Nipah virus
Pulmonary adenomatosis Scrapie
Screw - worm fly Sheep scab Surra
Swine vesicular disease
Teschen disease (porcine polioencephalomyelitis) Trichinellosis
Vesicular exanthema
Bệnh Dịch tả lợn châu Phi Bệnh Borna
Bệnh não thể xốp của bò (bệnh bò điên) Bệnh lao bò (do mycobacterium bovis) Bệnh viêm tử cung truyền nhiễm của ngựa Bệnh Dourine
Bệnh sốt bờ biển Đông
Bệnh viêm hạch lâm ba thành dịch Bệnh babesiosis của ngựa
Bệnh não của ngựa Bệnh do virus Getah Bệnh Glanders Bệnh do virus Hendr Bệnh Jembrana Bệnh Maedi/visna
Bệnh của lợn do paramyxovirus Bệnh cừu Nairobi
Bệnh do virus Nipah Bệnh u hạch ở phổi
Bệnh Scrapie (bệnh run rẩy của cừu) Bệnh giòi ở cơ
Bệnh nấm vẩy do ghẻ ở cừu Bệnh tiên mao trùng
Bệnh mụn nước của lợn
Bệnh Teschen (bệnh viêm não tủy của lợn) Bệnh giun xoắn
Bệnh viêm da có mụn nước của lợn
Các thành tựu thu được gần đây về nghiên cứu và phát triển các loại vacxin chống bệnh virus đã thu được những thành tựu đáng kể. Để phát triển một vacxin virus mới, trước hết, các nhà nghiên cứu phải giám định và sau đó sản xuất virus (hoặc các tiểu phần của nó) với lượng đủ để sản xuất vacxin. Thông thường, việc sản xuất virus (hay các tiểu phần của nó) được tiến hành trên nuôi cấy tế bào, trên trứng có phôi, hoặc trên mô bào của động vật thí nghiệm hoặc nuôi mô bào lấy từ người, hoặc bằng công nghệ tái tổ hợp axit nuclêic. Xác định một hệ thống sản xuất phù hợp có thể là một vấn đề có tính quyết định đặc biệt là khi muốn sản xuất vacxin virus vô hoạt hoạt các tiểu phần của nó vì cần thiết phải có kháng nguyên với nồng độ cao. Cũng như đã trình bày ở trên, sản xuất các prôtêin đặc hiệu của virus bằng công nghệ tái tổ hợp ADN hiện nay đang là một giải pháp để khắc phục vấn đề này. Tiếp sau đó là quá trình kiểm nghiệm vào khảo
nghiệm vacxin trên thực địa (còn gọi là đánh giá lâm sàng trong y học). Thông thường, mầm bệnh phải gây ra bệnh với mức độ trầm trọng nào đó và phải có một quần thể động vật đích có nguy cơ bị bệnh cao trước khi xem xét và có quyết định nghiên cứu, phát triển một vacxin.
Tuy nhiên, cũng cần nói rằng, cũng còn nhiều trường hợp bệnh chưa có vacxin để phòng (Bảng 1) hoặc có vacxin nhưng hiệu quả chưa cao. Có thể lấy một ví dụ trong y học là vacxin HIV - 1 và vacxin PRRS trong thú y là vacxin hoàn toàn không có hiệu quả trong trường hợp thứ nhất hoặc hiệu quả không cao trong trường hợp thứ hai. Đối với những vacxin này, cần phải có những nghiên cứu nhằm làm sáng tỏ một hoặc những điều sau đây: (i) Loại đáp ứng miễn dịch có khả năng phòng hộ là gì; (ii) Đã có mô hình động vật để thử nghiệm vacxin và công cường độc; (iii) Liệu mầm bệnh có quá nhiều biến chủng hoặc nhánh (clades), có thể phải chế tạo vacxin đa giá hay không; (iv) Phải chăng ngay trong một nhánh, có nhiều sự sai khác về kháng nguyên của virus?
Chương 9