VÀ SỰ HOẠT HÓA MỘT SỐ LOẠI TẾ BÀO
Chương 8 TỔNG QUAN VỀ VẮC XIN
II. NGUỒN GỐC VÀ CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN CỦA VACXIN
Bệnh đậu mùa là bệnh đầu tiên mà con người đã có biện pháp phòng chống bằng cách chủng ngừa với chính mầm bệnh đó hoặc với một loại mầm bệnh khác.
Các tài liệu y sử đã ghi lại rằng việc chủng ngừa như vậy đã được thực hành ở Ấn Độ và Trung Quốc khoảng 200 năm TCN. Các Lang y Trung Hoa đã gây miễn dịch cho những người dân bằng cách bóc vẩy đậu đã khô của người bị bệnh đậu mùa thể nhẹ, nghiền những vẩy này thành bột, cho vào hộp kín, giữ ở nhiệt độ nhất định trong một thời gian để giảm độc tính rồi cho những người khác hít để phòng bệnh.
Vào thế kỷ thứ nhất TCN, Vua Mithridate VI mỗi sáng đều uống một lượng nhỏ độc chất để cơ thể quen dần nhằm đối phó với nguy cơ bị ám sát.
Khi bị thất trận, Mithridate đã tự sát bằng thuốc độc nhưng thuốc độc chẳng có tác dụng gì đối với ông.
Vào năm 1718, bà Mary Wortley Montague (Phu nhân của Đại Sứ Anh tại Thổ Nhĩ Kỳ) - bản thân là người đã bị bệnh đậu mùa với di chứng rỗ mặt - đã kể lại rằng những người Thổ có thói quen tự chích cho họ dịch mụn nước của những người bị đậu mùa thể nhẹ. Bà Montague cũng đã làm điều tương tự cho các con của mình để tránh cho chúng bị bệnh đậu mùa.
Năm 1721, Hội Đồng Khoa học Hoàng gia Anh đã tiến hành một thí nghiệm có tên là “Thực nghiệm Hoàng gia” bằng cách chủng dịch mụn nước của người bị đậu mùa cho 7 tội phạm bị án tử hình (3 nam, 4 nữ) đã được Vua George ân xá với điều kiện phải làm “người thí nghiệm”, nếu sống sót sẽ được tha bổng. Sau khi được chủng, hàng ngày họ phải tiếp xúc với một bệnh nhân đang bị bệnh đậu mùa. Sau một thời gian bị bệnh, bệnh nhân đó đã tử vong, còn các tử tù đã được ân xá vẫn khỏe mạnh. Thực nghiệm tương tự đã được tiến hành lại trên 6 tử tù khác và 5 trẻ mồ côi với kết quả tương tự.
Sau đó, 2 người con gái của Quận công và Công nương xứ Wales cũng được chủng ngừa thành công và phương pháp này đã trở thành phổ biến. Năm 1774, một nông dân người Anh đã sử dụng vẩy đậu bò thay vì vẩy đậu mùa để chích cho các con của ông ta.
Năm 1798, bệnh đậu mùa lại hoành hành dữ dội ở châu Âu, bác sỹ người Anh tên là E. Jenner (Hình 1) đã quan sát và đưa ra nhận xét rằng những người vắt sữa bò đôi khi bị lây bệnh đậu bò từ bò sữa và họ thường không bị mắc bệnh đậu mùa nữa. Người bị bệnh đậu bò thường ở thể nhẹ so với bệnh đậu mùa là bệnh có thể gây chết người. Sau khi tìm hiểu kỹ và suy luận về phương pháp, Jenner đã lấy dịch từ mụn ở tay của một người vắt sữa tên là Sarah Nelmes bị bệnh đậu bò, chích (cào rách) vào tay của một cậu bé khỏe mạnh tên là James Phipps (Hình 2). Sau đó, Phipps xuất hiện các triệu chứng của bệnh đậu bò, 45 ngày sau, khi Phipps đã hoàn toàn khỏi bệnh đậu bò, Jenner đã gây nhiễm cho Phipps bằng chất liệu có chứa mầm bệnh đậu mùa nhưng Phipps cũng không xuất hiện các triệu chứng của bệnh đậu mùa. Kỷ nguyên vacxin đánh dấu sự ra đời bằng
Hình 1. E. Jenner (1749-1823)
sự kiện đó. Về sau, Jenner còn tiếp tục thực nghiệm trên 6 người khác nữa với 2 lần công cường độc bằng cách chủng bột vẩy đậu mùa nhưng họ hoàn toàn không bị bệnh.
Jenner đã công bố các kết quả thực nghiệm của mình và cố gắng quảng bá kỹ thuật chủng ngừa này nhưng không gây được sự chú ý của cộng đồng.
Khoảng 80 năm sau, Louis Pasteur (Hình 3) với các công trình nghiên cứu về vi sinh vật học và miễn dịch học đã mở đường cho những kiến thức hiện đại về vacxin.
Pasteur đã nghiên cứu bệnh tụ huyết trùng gà (vi khuẩn Pasteurella multocida), ông cấy vi khuẩn P. Multocida rồi tiêm cho gà, gà phát bệnh và bị chết hết. Năm 1878, ông nuôi cấy một bình canh khuẩn, để quên trong phòng thí nghiệm và đi nghỉ mát. Khi về, ông lấy canh khuẩn tiêm cho gà như thí nghiệm đã định sẵn và ngạc nhiên thấy rằng đàn gà chỉ bị bệnh nhẹ rồi khỏe trở lại. Pasteur suy luận và cho rằng vi khuẩn để ở nhiệt độ phòng đã bị suy yếu, không có khả năng gây chết gà. Tiếp theo đó, ông lấy vi khuẩn bình thường tiêm cho những con gà vừa khỏi bệnh trong lần tiêm trước và những con chưa hề được tiêm lần nào. Kết quả là những gà nào đã được tiêm vi khuẩn “suy yếu”
đều khỏe mạnh, không bị bệnh; tất cả những gà còn lại - chưa được tiêm lần nào - đều bị chết (Hình 4). Từ những thực nghiệm đó, Pasteur đã xác nhận các giả thuyết của Jenner. Những năm sau đó, Pasteur đã chứng minh rằng nuôi cấy vi khuẩn Bacillus anthracis ở nhiệt độ cao sẽ làm giảm khả năng gây bệnh của vi khuẩn đó (bệnh Nhiệt thán). Ông cũng đã làm thực nghiệm chứng minh vacxin sử lý nhiệt của ông bảo hộ được cho cừu, bò và dê. Tương tự như vậy, Pasteur đã chế tạo vacxin phòng bệnh chó dại. Chính vì những nghiên cứu đó, Pasteur được coi là người đặt nền móng, mở đường cho ngành miễn dịch học hiện đại.
Người ta chia sự phát triển vacxin thành 3 giai đoạn với các sự kiện nổi bật.
- Giai đoạn Jenner (từ 1796): Sử dụng các virus cường độc của động vật gây miễn dịch cho người.
Hình 2. BS Jenner chủng đậu cho J. Philipps
- Giai đoạn Pasteur (từ 1800): sử dụng các mầm bệnh nhược độc.
- Giai đoạn vacxin ADN (từ 1996) (Hình 5). Giai đoạn này còn được gọi là cuộc cách mạng về vacxin lần thứ ba.
Cho đến nay, sử dụng vacxin vẫn tiếp tục được coi là biện pháp chủ yếu để phòng bệnh cho động vật chống lại các bệnh truyền nhiễm. Gần đây, tất cả các vacxin đã được cấp phép thường dựa vào các công nghệ thông thường. Tuy nhiên, việc ứng dụng công nghệ sinh học phân tử và kiến thức về gen kết hợp với việc hiểu biết kỹ hơn không chỉ kháng nguyên nào là trọng yếu trong việc kích thích sinh đáp ứng miễn dịch phòng hộ mà còn nhờ việc đánh giá đúng hệ thống miễn dịch nào cần được kích thích đã mở ra những cơ hội mới để phát triển các vacxin hiệu quả hơn và an toàn hơn.