Giáo án môn học công nghệ dược phẩm

63 4 0
  • Loading ...
1/63 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 05/11/2018, 10:54

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HĨA - BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM BỘ MƠN CÔNG NGHỆ SINH HỌC GIÁO ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ DƢỢC PHẨM ( ĐƠN VỊ HỌC TRÌNH) BIÊN SOẠN: GVC.TS TRƢƠNG THỊ MINH HẠNH ĐÀ NẴNG 2007 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Cách, Công nghệ lên men chất kháng sinh, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 2005 [2] Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Tỵ, Vi sinh vật học, Nhà xuất giáo dục1997 [3] Lê văn Hiệp: Văcxin ho gà Miễn dịch công nghệ, Nhà xuất y học Hà Nội 2004 [4] Bài giảng kháng sinh, trường Đại học Dược Hà Nội [5] Erick j Vandamme, Marcel Dekker, Biotechnology of industrial Antibiotic, Inc., New York 1984 [6] McKane, Larry, McGraw-Hill, Microbiology, Inc.1996 [7] Harvey W Blanch, Stephen Drew and Daniel I C Wan, Comprehensive Biotechnology, Pergamon Press, 1985 [8] H Weide, J Páca und W A Knorre,, Biotechnology, VEB Gustav Fischer Verlag Jena, 1987 NỘI DUNG CHƢƠNG TRÌNH PHẦN MỞ ĐẦU: ĐẠI CƢƠNG VỀ KHÁNG SINH 1.1 Giới thiệu lịch sử chất kháng sinh 1.2 Định nghĩa kháng sinh 1.3 Đơn vị đo kháng sinh 1.4 Phân loại kháng sinh 1.5 Phương pháp định lượng kháng sinh 1.6 Giá trị sử dụng điều trị kháng sinh 1.7 Chức sinh học kháng sinh (cơ chế sinh kháng sinh) 1.8 Hiện tượng chất kháng thuốc 1.9 Nguyên tắc điều hồ sinh tổng hợp kháng sinh PHẦN 2: CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT MỘT SỐ KHÁNG SINH CHƢƠNG 1: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PENICILLIN 1.1 Điêm lịch sử phát công nghệ sản xuất Penicillin 1.1.1 Điểm lịch sử ( phát năm1928; tinh chế thành công 1939; sản xuất cơng nghiệp 1940; lên men chìm penicillin G 1942; tinh chế a xit 6aminopenicillanic 1959 ) 1.1.2 Định nghĩa cơng thức hố học tổng qt penicillin 1.2 Cơ sở công nghệ sinh tổng hợp penicillin 1.2.1 Tuyển chọn chủng công nghiệp 1.2.2 Cơ chế sinh tổng hợp penicillin nấm mốc Penicillium chrysogenum 1.2.3 Phƣơng pháp kiểm tra định lƣợng penicillin 1.2.4 Tác động thơng số cơng nghệ đến q trình lên men - Sự phát triển hệ đặc điểm hình thái sợi - Đặc tính nhiệt động dịch lên men - Thành phần môi trường lên men - Điều kiện tiến hành lên men (nhiệt độ, pH, oxy, khuấy trộn, CO2) 1.3 Qui trình sản xuất penicillin cơng nghiệp * Đặc điểm chung qui trình ( cơng đoạn: Lên men, tinh chế, sản xuất chế phẩm bán tổng hợp, sản xuất thuốc Penicillin bán tổng hợp 1.4 Lên men 1.4.1 Chuẩn bị lên men ( nhân giống, chuẩn bị môi trường thiết bị ) 1.4.2 Các kỹ thuật lên men ( gián đoạn, bán liên tục, đặc điểm thiết bị ) 1.4.3 Hiệu kinh tế chung trình lên men 1.5 Xử lý dịch lên men tinh chế thu penicillin 1.5.1 Lọc 1.5.2 Trích ly 1.5.3 Tẩy màu 1.5.4 Kết tinh sấy thu penicillin tự nhiên 1.6 Sản xuất chế phẩm beta-lac tam bán tổng hợp từ penicillin G 1.6.1 Nhu cầu sản xuất chế phẩm bán tổng hợp - Cơ chế tác dụng - Sự kháng thuốc hướng giải - Mở rộng đặc tính hiệu điều trị cho chế phẩm 1.6.2 Sản xuất - APA sản xuất penicillin bán tổng hợp - Sản xuất 6- AP A (phƣơng pháp hoá học, phƣơng pháp enzim) - Sản xuất penicillium bán tổng hợp (Phương pháp hoá học, phương pháp enzim) 1.6.3 Sản xuất cephalosporin bán tổng hợp từ penicillin G 1.6.4 Sản xuất chế phẩm beta - lactam bán tổng hợp có hoạt tính kìm hãm beta- lactamase CHƢƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MỘT SỐ CHẤT KHÁNG SINH KHÁC PHẦN 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VACXIN CHO NGƢỜI 3.1 Cơ sở sinh hóa cơng nghệ sản xuất vacxin 3.1.1 Hệ thống miễn dịch thể - Hệ thống miễn dịch tự nhiên - Hệ thống miễn dịch thu - Các quan tế bào tham gia phản ứng miễn dịch 3.1.2 Tính đặc hiệu ghi nhớ miễn dịch 3.2 Vacxin 3.2.1 Vài nét lịch sử hướng phát triển công nghệ vacxin 3.2.2 Nguyên lý sử dụng vacxin 43.2.3 Đặc tính vac xin: tính miễn dịch, tính kháng ngun, hiệu lực, tính khơng độc 4.2.4 Các vac xin: vacxin bất hoạt, vaxin tổ hợp, vacxin tái tổ hợp, giải độc tố 4.3 Công nghệ sản xuất vac xin 4.3.1 Cơ sở cho việc thiết kế loại vaxin: thông tin mầm bệnh, đường lây nhiễm, dịch tễ học 4.3.2 Một số kỹ thuật thông dụng sử dụng sản xuất vac xin: Kỹ thuật nuôi tế bào, kỹ thuật gây nhiễm virus, kỹ thuật lên men, kỹ thuật ADN tái tổ hợp, kỹ thuật tách tinh chế protein 4.3.3.Kiểm tra chất lượng vacxin 4.4 Minh họa vài qui trình sản xuất vacxin 4.4.1 Vacxin sống giảm độc lực (Vacxin bại liệt uống tế bào thận khỉ) 4.4.2 Vacxin đơn vị (Vacxin viêm gan chế từ huyết người) 4.4.3 Vacxin bất hoạt tinh chế (Vacxin viêm não Nhật Bản) 4.4.4.Vacxin tam liên (Vacxin DPT: Bạch hầu, ho gà, uốn ván) 4.4.5 Vacxin tái tổ hợp (Vacxin viêm gan B tái tổ hợp PHẦN 4: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VITAMIN 3.1 CNSX Ergosterol ( vitamin D2) 3.2 CNSX vitamin B12 ( riboflavin) 3.3 CNSX vitamin B12.( Cyanocobanamin 3.4 CNSX beta- caroten vitamin C CHƢƠNG ĐẠI CƢƠNG VỀ CHẤT KHÁNG SINH 1.1 ĐẠI CƢƠNG VỀ CHẤT KHÁNG SINH: Sự phát triển vi sinh vật học nói chung, vi sinh vật cơng nghiệp nói riêng, với bước ngoặc lịch sử phát minh vĩ đại chất kháng sinh Alexander Fleming (1982) mở kỷ nguyên y học: khai sinh ngành công nghệ sản xuất chất kháng sinh ứng dụng thuốc kháng sinh vào điều trị cho người Thuật ngữ" chất kháng sinh" lần Pasteur Joubert (1877) sử dụng để mơ tả tượng kìm hãm khả gây bệnh vi khuẩn Bacillus anthracis động vật nhiễm bệnh tiêm vào động vật số loại vi khuẩn hiếu khí lành tính khác Babes (1885) nêu định nghĩa hoạt tính kháng khuẩn chủng đặc tính tổng hợp hợp chất hố học có hoạt tính kìm hãm chủng đối kháng Nicolle (1907) người phát hoạt tính kháng khuẩn Bacillus subtilis có liên quan đến q trình hình thành bào tử loại trực khuẩn Gratia đồng nghiệp (1925) tách từ nấm mốc chế phẩm sử dụng để điều trị hiệu bệnh truyền nhiễm da cầu khuẩn Mặc dù vậy, thực tế tới năm 1929 thuật ngữ " Chất kháng sinh" Alexander Fleming mô tả cách đầy đủ thức báo cáo chi tiết penicillin Thập kỷ 40 50 kỷ XX ghi nhận bước tiến vượt bậc ngành công nghệ sản xuất kháng sinh non trẻ, với hàng loạt kiện :  Khám phá hàng loạt Chất kháng sinh, thí dụ Griseofulvin (1939), gramicidin S (1942) , Streptomycin (1943), bacitracin (1945), cloramphenicol polymicin (1947), clotetracyclin Cephalosporin (1948), neomycin (1949), oxytetracyclin nystatin (1950), erythromycin (1952), cycloserin (1954), amphotericin B Vancomycin (1956), metronidazol, kanamycin rifamycin (1957)  Áp dụng phối hợp kỹ thuật tuyển chọn tạo giống tiên tiến (đặc biệt kỹ thuật gây đột biến, kỹ thuật dung hợp tế bào, kỹ thuật tái tổ hợp gen ) tạo biến chủng cơng nghiệp có lực "siêu tổng hợp" chất kháng sinh cao gấp hàng ngàn vạn lần chủng ban đầu  Triển khai thành công cơng nghệ lên men chìm quy mơ sản xuất cơng nghiệp để sản xuất Penicillin G (1942) việc hoàn thiện công nghệ lên men sản phẩm khác  Việc phát hiện, tinh chế sử dụng axit - aminopenicillanic (6-APA, 1959) làm nguyên liệu để sản xuất chất kháng sinh penicilin bán tổng hợp cho phép tạo hàng loạt dẫn xuất penicilin số kháng sinh  - lactam bán tổng hợp khác 1.1.1 Định nghĩa kháng sinh: Chất kháng sinh hiểu chất hố học xác định, khơng có chất enzym, có nguồn gốc sinh học (trong phổ biến từ vi sinh vật), với đặc tính nồng độ thấp (hoặc thấp) có khả ức chế mạnh mẽ tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh mà đảm bảo an toàn cho người hay động vật điều trị 1.1.2 Cơ chế tác dụng: Cơ chế tác dụng lên vi sinh vật gây bệnh ( hay đối tượng gây bệnh khác gọi tắt mầm bệnh) chất kháng sinh thường mang đặc điểm riêng, tùy thuộc vào chất kháng sinh đó; đó, kiểu tác động thường gặp làm rối loạn cấu trúc thành tế bào, rối loạn chức điều tiết trình vận chuyển vật chất màng tế bào chất, làm rối loạn hay kiềm toả trình sinh tổng hợp protein, rối loạn trình tái ADN, tương tác đặc hiệu với giai đoạn định chuyển hóa trao đổi chất (hình 1.1) Hình 1.1 Vị trí tác dụng số chất kháng sinh 1.1.3 Đơn vị kháng sinh: Năng lực tích tụ kháng sinh chủng hay nồng độ chất kháng sinh thường biểu thị đơn vị : mg/ml, g/ml, hay đơn vị kháng sinh UI/ml (hay UI/g, International Unit Đơn vị kháng sinh định nghĩa lượng kháng sinh tối thiểu pha thể tích quy ước dung dịch có khả ức chế hoàn toàn phát triển chủng vi sinh vật kiểm định chọn, thí dụ, với penicillin số miligam penicillin pha vào 50 ml môi trường canh thang sử dụng Staphylococcus aureus 209P làm chủng kiểm định; với Streptomicin số miligam pha ml môi trường canh thang kiểm định vi khuẩn Escherichia coli) 1.1.4 Hoạt tính kháng sinh đặc hiệu: Hoạt tính kháng sinh đặc hiệu đặc tính cho thấy lực kìm hãm hay tiêu diệt cách chọn lọc chủng vi sinh gây bệnh, không gây hiệu ứng phụ ngưỡng cho phép người bệnh điều trị Đặc tính biểu thị qua hai giá trị là: Nồng độ kìm hãm tối thiểu (Minimun Inhibitory Concentration - Viết tắt MIC) nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (Minimun Bactericidal Concentration - Viết tắt MBC), xác định đối tượng vi sinh vật gây bệnh kiểm định lựa chọn tương ứng cho chất kháng sinh 1.1.5 Phổ kháng khuẩn kháng sinh: Phổ kháng khuẩn chất kháng sinh biểu thị số lượng chủng gây bệnh bị tiêu diệt kháng sinh Theo đó, chất kháng sinh tiêu diệt nhiều loại mầm bệnh khác gọi chất kháng sinh phổ rộng, chất kháng sinh tiêu diệt mầm bệnh chất kháng sinh phổ hẹp 1.2 Hiện tƣợng kháng thuốc chất kháng thuốc vi sinh vật: Hiện tƣợng kháng thuốc: Hiện tượng mầm bệnh sống sót sau điều trị kháng sinh gọi tượng kháng thuốc (trên phương diện kiểm nghiệm, vi sinh vật gây bệnh coi kháng thuốc nồng độ MIC chất kháng sinh kiểm nghiệm in vitro đối tượng cao nồng độ điều trị tối đa cho phép bệnh nhân Có hai dạng kháng thuốc: Khả đề kháng sinh học: Khả kháng thuốc vi sinh vật gây bệnh hình thành ngẫu nhiên quần thể, nghĩa khả hình thành mầm bệnh chúng chưa tiếp xúc với môi trường chứa chất kháng sinh Dạng kháng thuốc gọi khả đề kháng sinh học Nguyên nhân tượng đột biến ngẫu nhiên nhiễm sắc thể làm quần thể vi sinh vật gây bệnh xuất tế bào (hay chí cần vài tế bào) có khả kháng thuốc Do đó, bệnh nhân điều trị kháng sinh thời gian định có tế bào thường bị tiêu diệt, tế bào kháng thuốc sống sót, tiếp tục sinh trưởng phát triển dần bù đắep cho số tế bào bị tiêu diệt Kết làm thay đổi hoàn toàn chất vi sinh bệnh vơ hiệu hóa tác dụng điều trị thuốc kháng sinh Khả đề kháng điều trị: Khả kháng thuốc vi sinh vật gây bệnh thường xuất phổ biến nhiều sau chúng tiếp xúc với kháng sinh, trường hợp gọi khả đề kháng điều trị Nguyên nhân tượng tế bào vi sinh vật có chứa yếu tố kháng thuốc R tiềm ẩn (Resistance Factor) Yếu tố kháng thuốc R có chất plasmid Khi vi sinh vật sống mơi trường có kháng sinh, plasmid kháng thuốc chúng hoạt hố, tự chép tổng hợp vơ số plasmid Chính hoạt tính plasmid làm tăng sức đề kháng cho tế bào chủ, nhờ chúng tồn phát triển mơi trường có kháng sinh Do có chất plasmid nên yếu tố kháng thuốc R dễ dàng vận chuyển qua lại loài gần gũi qua biến nạp, tải nạp hay tiếp hợp Nguyên nhân tƣợng kháng thuốc: - Việc sử dụng loại kháng sinh kéo dài lạm dụng thuốc kháng sinh (tuỳ tiện sử dụng thuốc không liều lượng, không định không đủ thời gian cần thiết) vơ tình tạo ưu phát triển cạnh tranh cho chủng vi sinh vật có khả kháng thuốc, đồng thời trở thành liệu pháp kích thích chủng kháng thuốc tổng hợp vơ số plasmid - Xu sử dụng tuỳ tiện chất kháng sinh chăn nuôi, đặc biệt bổ sung vào chế biến thức ăn gia súc, gia cầm ni lấy thịt, trứng, sữa Khi đó, ngồi tác dụng có lợi dự kiến, chất kháng sinh bổ sung tạo môi trường phát triển chọn lọc cho chủng mang yếu tố kháng thuốc R động vật nuôi Khi sử dụng thịt, trứng, sữa chúng làm nguyên liệu chế biến, chủng kháng thuốc kéo theo vào sản phẩm thực phẩm Kết người tiêu dùng sử dụng thực phẩm này, mặt họ phải tiếp nhận phần dư lượng kháng sinh sản phẩm; mặt khác, nguy hiểm loại vi sinh vật kháng thuốc sản phẩm thực phẩm thuộc nhóm có ưu tồn tại, phát triển cao plasmid kháng thuốc chúng lại trạng thái hoạt hoá Cơ chế kháng thuốc: Cơ chế kháng thuốc đa dạng thường khác chủng vi sinh vật: * Một số loài vi sinh vật có khả kháng thuốc tự nhiên với số kháng sinh định, thuốc không tác động lên chúng ( thí dụ như: nấm, virus, nguyên sinh động vật, thành tế bào khơng có lớp peptidoglucan nên không chịu tác động kháng sinh β – lactam) * Một số chủng vốn nhạy cảm với chất kháng sinh trở nên kháng thuốc chúng thu nhận đặc tính như: Có khả vơ hoạt hay phá hủy chất kháng sinh (bằng cách tổng hợp enzym ngoại bào làm phá vỡ cấu trúc chất kháng sinh hay liên kết với chất kháng sinh để tạo dạng hiệu lực kháng sinh hơn) Có thể tự điều chỉnh khả hấp thụ màng tế bào chất làm giảm ngăn ngừa chất kháng sinh xâm nhập vào tế bào chất Có khả làm biến đổi cấu trúc phân tử nơi vị trí mà chất kháng sinh tác dụng vào Tự điều chỉnh thay đổi đường hướng trao đổi chất để vô hiệu hóa tác dụng chất kháng sinh đó… Hiện tƣợng kháng chéo: Bên cạnh hai tượng kháng thuốc nêu trên, thực tiễn tồn tượng kháng chéo (hay kháng nhóm), nghĩa chủng kháng lại chất kháng sinh định chúng có khả kháng ln số chất kháng sinh khác nhóm cấu trúc hay có đặc tính tương đồng với chất kháng sinh ấy, thí dụ số chủng vi sinh vật gây bệnh kháng penicillin có trường hợp kháng ln nhiều kháng sinh  - lactam khác Khắc phục tƣợng kháng thuốc vi sinh vật gây bệnh: giải pháp trực quan đơn giản sử dụng dạng kháng sinh Tuy nhiên, việc tìm kiếm, phát sản xuất kháng sinh khối lượng công việc khổng lồ, tiêu tốn nhiều thời gian, nhân lực tiền bạc Trước hết cần triệt để tôn trọng ba nguyên tắc sử dụng thuốc kháng sinh là:  Chỉ định điều trị kháng sinh (làm kháng sinh đồ để chọn kháng sinh thích hợp để định điều trị; dùng thuốc liều, phác đồ, đủ thời gian điều trị; ý phát sớm dấu hiệu kháng thuốc);  Không lạm dụng kháng sinh chưa cần thiết (không lạm dụng "điều trị phòng ngừa" thuốc kháng sinh, nghiêm cấm bệnh nhân tự định điều trị thuốc kháng sinh thay bác sĩ); 10 Vacxin phòng bệnh viêm gan virus B có loại: vacxin hệ sản xuất từ kháng nguyên bề mặt virus viêm gan B (HBsAg) có huyết tương người lành; vacxin hệ sản xuất từ HBsAg tạo nhờ công nghệ gen (ADN tái tổ hợp) nấm men Vacxin phòng bệnh viêm gan virus B tiêm cho đối tượng có nguy cao nhiễm virus viêm gan B, từ trẻ sơ sinh đến người trưởng thành Đối với trẻ em, tiêm da tiêm bắp mũi cách tháng, mũi 0,5ml, tiêm nhắc lại 0,5ml sau năm Đối với người lớn, tiêm mũi mũi 1ml: mũi thứ hai cách mũi thứ tháng, mũi thứ cách mũi thứ hai tháng; sau năm tiêm nhắc lại mũi 1ml Vacxin phòng viêm não Nhật Bản: Vacxin phòng viêm não Nhật Bản thuộc loại vacxin virus bất hoạt Vacxin tiêm da, mũi 0,5ml cho trẻ tuổi, mũi 1ml cho trẻ từ tuổi trở lên Để tạo miễn dịch bản: tiêm mũi Tiêm nhắc lại năm mũi vùng có dịch Tiêm nhắc lại năm mũi vùng khơng có dịch * Hƣớng phát triển vacxin mới: Một số vacxin để phòng chống nhiễm trùng vi khuẩn, virus ký sinh trùng thử nghiệm vacxin phòng bệnh hủi, bệnh lỵ trực khuẩn, nhiễm trùng S pneumoniae, virus Rota, ký sinh trùng sốt rét Người ta hy vọng thời gian khơng xa có vacxin phòng giang mai, lậu HIV/AIDS Các vacxin phòng nhiễm khuẩn đường tiêu hố phát triển theo hướng nghiên cứu sản xuất vacxin đưa vào thể theo đường uống để kích thích đáp ứng miễn dịch chỗ Cũng theo hướng kích thích đáp ứng miễn dịch chỗ, nhà khoa học nghiên cứu vacxin phòng nhiễm trùng đường hô hấp đưa vào thể cách khí dung Sự tiến nhanh chóng khoa học kỹ thuật nói chung cơng nghệ sinh học nói riêng tạo khả sản xuất vacxin làm cho vacxin có hồn thiện Kỹ thuật giúp cho hiểu biết đầy đủ vai trò thành phần kháng ngun q trình kích thích thể đáp ứng miễn dịch tạo khả chiết tách tinh chế thành phần hữu hiệu để đưa vào vacxin, vừa làm tăng hiệu lực vừa làm giảm phản ứng không mong muốn Công nghệ gen cho đời loại vacxin nhiều ưu điểm vượt xa vacxin cũ: tinh khiết, phản ứng phụ, hiệu lực tạo miễn dịch cao, sản xuất nhanh giá thành thấp 1.3 Nguyên lý sử dụng vacxin Sử dụng vacxin đưa vào thể kháng nguyên có nguồn gốc từ vi sinh vật gây bệnh vi sinh vật có cấu trúc kháng nguyên giống vi sinh vật gây bệnh, bào chế đảm bảo độ an toàn cần thiết, làm cho thể tự tạo tình trạng miễn dịch chống lại tác nhân gây bệnh Nói cách khác: sử dụng vacxin tạo miễn dịch chủ động nhân tạo 49 Tình trạng miễn dịch mà thể có sau sử dụng vacxin kết đáp ứng miễn dịch thành phần kháng nguyên có vacxin Cơ thể luôn đáp ứng miễn dịch dịch thể (miễn dịch qua trung gian kháng thể) miễn dịch tế bào (miễn dịch qua trung gian tế bào), tuỳ loại vacxin, hiệu lực bảo vệ miễn dịch dịch thể, miễn dịch tế bào phối hợp hai loại Ngoài miễn dịch đặc hiệu, vacxin có khả tăng cường miễn dịch không đặc hiệu làm tăng trình thực bào nhờ kháng thể đóng vai trò yếu tố opsonin đặc hiệu, nhờ lymphokin hoạt hoá đại thực bào 1.4 Cơ chế hoạt động vắc-xin Hệ miễn dịch nhận diện vắc-xin vật lạ nên hủy diệt chúng "ghi nhớ" chúng Về sau, tác nhân gây bệnh thực thụ xâm nhập thể, hệ miễn dịch tư sẵn sàng để cơng tác nhân gây bệnh nhanh chóng hữu hiệu (bằng cách huy động nhiều thành phần hệ miễn dịch, đặc biệt đánh thức tế bào lympho nhớ) Đây ưu điểm đáp ứng miễn dịch đặc hiệu 1.5 Đặc tính vacxin 1.5.1 An toàn Một vacxin lý tưởng sử dụng không gây bệnh, không gây độc không gây phản ứng Sau sản xuất vacxin phải quan kiểm định nhà nước kiểm tra chặt chẽ mặt vô trùng, khiết không độc - Vô trùng: Vacxin không nhiễm vi sinh vật khác, vi sinh vật gây bệnh - Thuần khiết: Ngoài kháng nguyên đưa vào để kích thích thể đáp ứng miễn dịch chống vi sinh vật gây bệnh, không lẫn thành phần kháng nguyên khác gây phản ứng phụ bất lợi - Không độc: Liều sử dụng phải thấp nhiều so với liều gây độc Tuy nhiên, khơng có vacxin đạt độ an toàn tuyệt đối Về nguyên tắc, vacxin phải đảm bảo đủ độ an tồn Song thực tế khơng thể đạt mức độ an toàn tuyệt đối Tất vacxin gây phản ứng phụ số người Phản ứng chỗ: Những phản ứng nhẹ thường gặp sau tiêm chủng nơi tiêm đau, mẩn đỏ, sưng cục nhỏ Những phản ứng nhanh chóng sau vài ngày, khơng cần phải can thiệp Nếu tiêm chủng khơng đảm bảo vơ trùng, nơi tiêm chủng bị viêm nhiễm, làm mủ Phản ứng toàn thân: Trong phản ứng toàn thân, sốt hay gặp cả, khoảng từ 10 đến 20 % Sốt thường hết nhanh sau vài ngày Co giật gặp với tỷ lệ thấp, khoảng phần vạn, hầu hết khỏi không để lại di chứng Một số vacxin gây phản ứng nguy hiểm hơn, có sốc phản vệ, nhiên gặp Khi bàn phản ứng vacxin, cần phải nhấn mạnh mức độ nguy hiểm vacxin nhỏ nhiều so với mức độ nguy hiểm bệnh nhiễm trùng 50 tương ứng gây Thí dụ, tỷ lệ biến chứng nguy hiểm bệnh ho gà gấp hàng trăm đến hàng nghìn lần phản ứng nguy hiểm vacxin bạch hầu - ho gà - uốn ván gây Khi cân nhắc để định xem vacxin có đưa vào sử dụng hay khơng, cần phải so sánh mức độ phản ứng vacxin tính nguy hiểm bệnh nhiễm trùng tương ứng 1.5.2 Hiệu lực: Vacxin có hiệu lực lớn vacxin gây miễn dịch mức độ cao tồn thời gian dài Hiệu lực gây miễn dịch vacxin trước hết đánh giá động vật thí nghiệm, sau thực địa Trên động vật thí nghiệm: Cách thứ nhất, đánh giá mức độ đáp ứng miễn dịch thông qua việc xác định hiệu giá kháng thể xác định mức độ dương tính phản ứng da Cách đánh giá chưa cho biết hiệu lực bảo vệ, cho biết mức độ đáp ứng miễn dịch thể động vật loại vacxin thử nghiệm Cách thứ hai, xác định tỷ lệ động vật tiêm chủng sống sót sau thử thách vi sinh vật gây bệnh Trên thực địa: Dù quan kiểm định nhà nước kiểm tra đánh giá động vật, trước đưa tiêm chủng rộng rãi, vacxin phải thử nghiệm thực địa (field test): Vacxin tiêm chủng cho cộng đồng, theo dõi thống kê tất phản ứng phụ đánh giá khả bảo vệ mùa dịch tới Ngoài tiêu chuẩn trên, để chọn vacxin tiêm chủng, người ta quan tâm đến giá thành tính thuận lợi việc tiến hành tiêm chủng 1.5.3 Tính kháng nguyên: Người ta gọi khả kích thích thể tạo thành kháng thể tính kháng ngun Tính kháng ngun mạnh hay yếu Kháng nguyên mạnh kháng nguyên đưa vào thể lần sinh nhiều kháng thể, kháng nguyên yếu chất phải đưa vào nhiều phải kèm theo tá dược sinh kháng thể 1.5.4 Tính miễn dịch: Vacxin gây miễn dịch vi khuẩn virus giảm độc lực, với protein đặc hiệu có tính kháng nguyên để gây đáp ứng miễn dịch, tạo trí nhớ miễn dịch đặc hiệu, tạo hiệu đề kháng cho thể sau tác nhân gây bệnh xâm nhập với đầy đủ độc tính 1.6 Phân loại vắc-xin Vắc-xin virus vi khuẩn sống, giảm độc lực, đưa vào thể không gây bệnh gây bệnh nhẹ Vắc-xin vi sinh vật bị bất hoạt, chết sản phẩm tinh chế từ vi sinh vật 1.6.1 Vắc xin hệ thứ 1:  Vắc-xin bất hoạt ( vắc-xin vi khuẩn chết) vi sinh vật gây bệnh bị giết hóa chất nhiệt Thí dụ: vắc-xin chống cúm, tả, dịch hạch viêm gan siêu vi A 51 Ƣu điểm: An tồn vi sinh vật khơng khả phục hồi dạng độc Nhƣợc điểm: - Tính miễn dịch hơn, hầu hết vắc-xin loại gây đáp ứng miễn dịch khơng hồn tồn ngắn hạn, cần phải tiêm nhắc nhiều lần  - Đắt Vắc-xin vi khuẩn, virus sống, giảm độc lực vắc-xin chứa toàn tế bào vi khuẩn vi rus đƣợc nuôi cấy dƣới điều kiện đặc biệt nhằm làm giảm hoạt lực, giảm đặc tính độc hại chúng Ƣu điểm: Có khả tạo đáp ứng miễn dịch cao chúng nhân lên theo chu kỳ thời gian thể Vắc-xin điển hình loại thƣờng gây đƣợc đáp ứng miễn dịch dài hạn loại vắc-xin đƣợc ƣa chuộng dành cho ngƣời lớn khỏe mạnh Các vắc-xin ngừa bệnh sốt vàng, sởi, bệnh ban đào quai bị thuộc loại Vắc-xin sống ngừa bệnh lao khơng phải dòng vi khuẩn lao gây bệnh, mà dòng lân cận gọi BCG Nhược điểm: Các vắc-xin loại gây nguy hiểm chúng khơng ổn định trở lại dạng độc gây bệnh Ví dụ , Vắc-xin bại liệt gây chứng bại liệt cho trẻ tiêm chủng với tỉ lệ 3/106 (tại Mỹ, theo Girard,1985) Tiêm chủng vắc-xin đậu mùa gây viêm não tỉ lệ 5/106 (tại Mỹ, theo Girard,1985)  Vắc-xin có nguồn gốc từ độc tố anatoxin: Ngồi vắc xin chứa toàn tế bào vi sinh vật, số thành phần tiết chúng có khả kích thích miễn dịch đƣợc biết nhƣ độc tố (toxoid) Vắc-xin loại chứa độc tố làm bất hoạt ( gọi giải độc tố hay anatoxin) Các độc tố đƣợc chế tạo thành sau đƣợc ủ với formalin độc tính Ví dụ nhƣ vắc-xin giải độc tố uốn ván hay bạch hầu Phối hợp vacxin: Mục đích việc phối hợp vacxin làm giảm bớt số mũi tiêm chủng làm giảm bớt số lần tổ chức tiêm chủng Có hai loại phối hợp vacxin: - Tiêm chủng vacxin phối hợp (trộn vacxin với nhau, tiêm chủng lần, đường) - Tiêm chủng nhiều vacxin riêng biệt thời gian, vị trí khác theo đường khác Phối hợp vacxin phải đảm bảo giữ hiệu lực tạo miễn dịch không gây tác hại Hiệu lực tạo miễn dịch thành phần vacxin phải chúng tiêm chủng riêng rẽ Một số trường hợp phối hợp vacxin tạo đáp ứng miễn dịch mạnh Ngược lại có trường hợp phối hợp không hợp lý làm giảm hiệu lực tạo miễn dịch Sự phối hợp vacxin hợp lý không 52 làm tăng tỷ lệ phản ứng phụ Nghĩa độ an toàn đảm bảo chúng tiêm chủng riêng rẽ thời gian khác 1.6.2 Vắc xin hệ thứ 2: Vắc-xin hệ thứ hệ thứ ba văc-xin tái tổ hợp thay hoàn toàn vắc-xin cổ điển gọi subunit vắc-xin Đó loại vắc-xin sử dụng antigen vi sinh vật (subunit) thích hợp để kích thích tạo đáp ứng miễn dịch mạnh Với công nghệ gen đại, antigen tổng hợp cách cắt đoạn gen tổng hợp nên protein đặc trưng cho vi sinh vật gây bệnh, ghép gen vào gen vi khuẩn, nấm men khác hay tế bào nuôi cấy để tạo protein đặc hiệu cho mầm bệnh, dùng protein đề tiêm chủng tạo miễn dịch đặc hiệu Ưu điểm vắc-xin loại là: - Kháng nguyên dùng để kích thích miễn dịch phan lập từ phần lành tính, khơng gây bệnh vi sinh vật gây bệnh, tổng hợp tế bào vi sinh vật hay động vật lắp ráp gen, đảm bảo tính an tồn sản xuất - Dạng văc-xin an tồn chất lạ khơng chưa tồn gen vi sinh vật nguyên thủy khhong tái sản xuất thể nhận, tác dụng phụ, khả miễn dịch cao - Giảm giá thành sản xuất, thay công đoạn đắt tiền bao gồm môi trường nuôi cấy mô động vật phôi môi trường nuôi cấy vi sinh vật thông thường, tương đối đơn giản Ngồi khơng phải trang bị tốn cho vấn đề đảm bảo tính an tồn cao (ví dụ vắc-xin thơng dụng chống bệnh lở mồm long móng thường có giá thành cao sản xuất đòi hỏi nhà xưởng phải an tồn) Giá thành bảo quản vận chuyển thấp nhờ giảm yêu cầu làm lạnh đông khô - Tránh việc phải thử nghiệm tính an tồn qui mơ lớn, vắc-xin khơng chứa tác nhân gây bệnh Một điển hình vắc-xin dạng vắc-xin phòng viêm gan virus B hệ II Đó vắc-xin tạo cách lây nhiễm vius viêm gan B vào tế bào chủ cho virus sản xuất kháng nguyên Sau tách chiết gây bất hoạt virus để tạo vắcxin Hạn chế kỹ thuật chiết tách kháng nguyên phức tạp tốn ( ADN tái tổ hợp ADN lai tìm in-vitro (trong ống nghiệm) cách tổ hợp hai nguồn ADN thuộc hai loài khác nhau.) 1.6.3 Vắc xin hệ thứ 3: Là văc-xin tái tổ hợp antigen đặc hiệu tổng hợp từ ADN vi sinh vật phối hợp với tá dược làm gia tăng tính miễn dịch MiễnLà văc-xin tái tổ hợp antigen đặc hiệu tổng hợp từ ADN vi sinh vật phối hợp với tá dược làm gia tăng tính miễn dịch 53 Miễn dich gia tăng: cách để làm tăng mức kháng thể làm kích thích tế bào nhớ ( stimulating the memory celles) Một số hợp chất có khả làm gia tăng hiệu vắc-xin vius vắc-xin toxoid làm gia tăng kìm chế kháng nguyên hệ thống bạch huyết Các chất gọi chất hỗ trợ (Adjuvant) Các chất hỗ trợ: Đối với vắc-xin toxoid dùng adjuvant gồm có aluminum sunfate aluminum hydroxid, vắc-xin vius dùng dầu vô dầu phộng Cơ chế tác dụng: phần chất adjuvant liên kết với kháng nguyên làm kháng nguyên dễ bị đánh bắt macrophage, đồng thời làm cho lymphocytes nhận diện kháng nguyên liên kết cách hiệu kháng nguyên dạng hồ tan Có vấn đề kỹ thuật quan trọng cần giải quyết: - Cần phải nhận biết antigen đặc hiệu cao có tác dụng kích thích miễn dịch - Việc ni tế bào sống phải tái tạo lại cấu trúc antigen cần sản xuất - Kích thước antigen sau phải tăng lên để thúc đẩy thực bào đáp ứng miễn dịch Phương pháp dùng để tổng hợp vắc-xin ngừa vius viêm gan subunit chế từ kháng nguyên bề mặt (HbsAg), tổng hợp tế bào nấm men hay động vật nuôi cấy lắp ráp gen (Tiollais,1984, Giard, 1985); Chế phẩm tinh chế, loại bỏ protein đoạn ADN tế bào chủ Vắc-xin có ưu điểm không chế tạo từ máu người nhiẽm vius trước nên tránh tiếp xúc với máu nhiễm HIV.( Vius viêm gan B có vỏ ngồi lypoprotein Kháng ngun bề mặt protein vỏ ngồi, phát máu người bị nhiễm: Vào năm 1963, người ta phát huyết bệnh nhân ưa chảy máu kháng thể tác dụng với kháng nguyên (virus), đến năm 1968, xác định kháng nguyên bề mặt huyết bệnh nhânviêm gan B (gọi HbsAg) Một vắc-xin khác vắc-xin sởi điều chế trung tâm nghiên cứu vi sinh học ứng dụng (Porton Down nước Anh) với hợp tác trường Đại học Nữ Hồng (Belfast) có chứa hai thành phần kháng ngun, ngưng kết tố hồng cầu protein liên kết, hai tổng hợp kỹ thuật tái tổ hợp ADN Đó gọi vắc- xin đa trị Một vắc-xin khác văc-xin dịch tả sản xuất từ genes tạo toxin vi khuẩn dịch tả triển khai sản xuất từ năm 1993 1.6.4 Dạng kháng – kháng thể vắc-xin (Anti-idiotypic vaccines): Một hướng điều chế dùng kháng –kháng thể làm vắc-xin Kháng – kháng thể đóng vai trò nhái lại cấu trúc kháng thể antigen từ vi sinh vật tạo thành chúng an toàn Nguyên tắc sản xuất vắc-xin sau: - Đầu tiên sản xuất kháng thể chống lại kháng nguyên Ab1 Kháng thể loại gọi diotypic 54 Sau diotipic tiêm vào thú để tạo kháng kháng thể Ab2 ( gọi anti diotypic Ab2) Trong cấu trúc kháng- kháng thể có phần trùng với kháng nguyên Ab2 có vai trò antigen xác định đơn giản so với antigen nguyên thủy ban đầu dùng làm vacxin - Cơ thể nhận vắc-xin chứa Ab2 đáp ứng tạo kháng thể Ab3 - Nếu sau hệ miễn dịch tiếp xúc với antigen nguyên thuỷ, Ab3 phản ứng với antigen, phá huỷ làm hoạt tính chúng Ƣu điểm: - Không phải tiêm vi sinh vật sống chết vào thể - Vắc-xin chuyên biệt cao chống lại trực tiếp phàn antigen đặc trưng cách chuyên biệt - Có vài kháng ngun khơng thể kích thích hệ thống miễn dịch trẻ sơ sinh nưng văc-xin loại chứa protein cho đáp ứng miễn dịch trẻ em cách nhanh chóng - Văc-xin nhận biết vị trí nhận tế bào Vì dùng để khố cơng virus tế bào Đay hướng để sản xuất vắc-xin kháng HIV Một vấn đề quan trọng sản xuất kháng – kháng thể văc-xin nguồn idiotipic antibody Trong nguồn kháng thể đơn dòng từ tế bào người tốt từ tế bào chuột 1.6.5 HUYẾT THANH MIỄN DICH Nguyên lý sử dụng huyết thanh: Sử dụng huyết đưa vào thể kháng thể có nguồn gốc từ người động vật, giúp cho thể có kháng thể đặc hiệu chống lại tác nhân gây bệnh Nói cách khác: sử dụng huyết tạo miễn dịch thụ động nhân tạo Nguồn kháng thể: * Bào chế từ huyết động vật: Trước hết phải gây miễn dịch cho động vật Đầu tiên động vật thường tiêm vacxin, sau chúng tiêm vi sinh vật gây bệnh để kích thích sản xuất kháng thể mạnh mẽ Khi hiệu giá kháng thể huyết đạt mức cao nhất, lấy máu để lấy huyết đem bào chế Động vật thường dùng sản xuất huyết ngựa Ngày nay, việc sử dụng huyết động vật giảm nhiều tỷ lệ gây phản ứng cao hẳn so với kháng thể sản xuất từ huyết người * Bào chế từ huyết ngƣời: Globulin miễn dịch bình thƣờng: Globulin miễn dịch bình thường bào chế từ huyết người khoẻ mạnh từ máu rau thai Trước globulin miễn dịch loại gọi gamaglobulin Ngày số nước có tên globulin huyết miễn dịch (Immune Serum Globulin) - 55 Loại globulin miễn dịch lần (mẻ) bào chế từ hàng nghìn mẫu huyết thanh, khơng có khác đáng kể hiệu giá kháng thể lần sản xuất Kháng thể globulin miễn dịch bình thường chủ yếu thuộc lớp IgG Globulin miễn dịch đặc hiệu: Globulin miễn dịch đặc hiệu bào chế từ máu người mắc bệnh nhiễm trùng khỏi bệnh hồi phục sức khoẻ, từ máu người khoẻ mạnh tiêm chủng tăng cường Trong globulin miễn dịch đặc hiệu, nồng độ kháng thể chống lại vi sinh vật, nguyên bệnh nhiễm trùng mà người cho mắc tiêm chủng, thường cao gấp hàng chục lần globulin miễn dịch bình thường Nguyên tắc sử dụng: Các nguyên tắc phải thực sử dụng huyết là: • Đúng đối tượng • Đúng liều lượng • Đúng đường • Đề phòng phản ứng • Phối hợp sử dụng vacxin Đối tƣợng: Huyết sử dụng nhiều để chữa dự phòng bệnh nhiễm trùng Ngồi sử dụng cho số mục đích khác điều trị cho bệnh nhân bị thiếu hụt miễn dịch, dị ứng dự phòng bệnh tan máu sơ sinh Trong chữa dự phòng bệnh nhiễm trùng, huyết có hiệu lực với bệnh mà chế bảo vệ chủ yếu nhờ miễn dịch dịch thể Kinh điển huyết chống uốn ván (SAT) huyết chống bạch hầu (SAD) Huyết chống ho gà, chống sởi tiêm cho trẻ chưa tiêm chủng có tiếp xúc với bệnh nhân Huyết chống dại tiêm cho người bị chó dại chó nghi dại cắn với vết thương nặng gần đầu Ngồi có huyết chống virus viêm gan, virus quai bị, rubeon Globulin miễn dịch tiêm cho bệnh nhân viêm đường hô hấp tái phát nhiều lần Huyết người bình thường tiêm cho trẻ bị thiếu hụt miễn dịch bẩm sinh Một số cơng trình nghiên cứu cho thấy globulin miễn dịch có tác dụng điều trị dị ứng Việc sử dụng globulin miễn dịch kháng D (Anti-D immune globulin) cho người mẹ có nhóm máu Rh(-) sinh Rh(+) có tác dụng ngăn cản hình thành kháng thể kháng Rh tránh nguy tan máu sơ sinh cho đứa trẻ sinh lần sau Cơ chế tượng globulin miễn dịch kháng D phá huỷ hồng cầu Rh(+) đứa trẻ xâm nhập vào dòng tuần hoàn người mẹ sinh Do chế này, việc tiêm globulin kháng D có hiệu khoảng thời gian 72 đầu sau sinh Liều lƣợng: Liều lượng huyết sử dụng tuỳ thuộc vào tuổi cân nặng bệnh nhân, trung bình từ 0,1 đến ml cho 1kg cân nặng, tuỳ theo loại huyết mục đích sử 56 dụng Huyết chống uốn ván tính theo đơn vị, trung bình 250 đơn vị cho trường hợp Nếu vết thương bẩn tiêm chậm sau 24 liều lượng phải tăng gấp đơi 3.3 Đường đưa huyết vào thể: Huyết thường đưa vào thể đường tiêm bắp Đối với loại huyết tinh chế đạt tiêu chuẩn cao, tiêm tĩnh mạch nên hạn chế Tuyệt đối không tiêm tĩnh mạch huyết có nguồn gốc từ động vật (dù tinh chế!) huyết người chưa đạt độ tinh chế cao Đề phòng phản ứng: Cần phải thực tốt việc sau để ngăn ngừa phản ứng huyết gây ra: - Hỏi xem bệnh nhân tiêm huyết lần chưa Rất thận trọng phải định tiêm huyết lần thứ hai tỷ lệ phản ứng cao nhiều so với lần thứ Việc định có tiêm huyết lần thứ hai hay không tuỳ thuộc vào cân nhắc nguy mắc bệnh, tính nguy hiểm bệnh tỷ lệ phản ứng loại huyết sử dụng - Làm phản ứng thoát mẫn (phản ứng Besredka ) trước tiêm: Pha loãng huyết 10 lần dung dịch NaCl 0,85% Tiêm 0,1 ml vào da Sau 30 phút nơi tiêm khơng mẩn đỏ tiêm huyết Nếu nơi tiêm mẩn đỏ, nói chung khơng nên tiêm, trừ tình trạng nhiễm trùng nhiễm độc bệnh nhân đòi hỏi bắt buộc phải tiêm Trong trường hợp cần chia nhỏ tổng liều để tiêm dần, cách 20 đến 30 phút - Trong trình tiêm truyền huyết phải theo dõi liên tục để xử trí kịp thời có phản ứng xảy ra, đặc biệt phải đầy đủ điều kiện để xử trí sốc phản vệ Tiêm vacxin phối hợp: Kháng thể tiêm huyết phát huy hiệu lực sau tiêm, tồn thời gian ngắn Hiệu giá kháng thể giảm nhanh ngày đầu, sau giảm chậm bị loại trừ hết sau khoảng 10 đến 15 ngày Hai lý giảm nhanh chóng là: kháng thể đưa vào thể phản ứng với kháng nguyên vi sinh vật bị thể chuyển hoá giống số phận protein ngoại lai khác Việc tiêm vacxin phối hợp nhằm kích thích thể tạo miễn dịch chủ động thay cho miễn dịch thụ động tiêm huyết hết hiệu lực 1.7 Kháng thể đơn dòng: Mỗi định kháng ngun kích thích tạo thành mơt kháng thể đặc hiệu Khi kháng nguyên có nhiều định kháng nguyên (đa giá) cho phức hợp kháng thể Muốn nhận kháng thể phức hợp phải tiến hành tách tinh khiết Tuy nhiên ngày người ta nhận kháng thể tinh khiết kỹ thuật kháng thể đơn dòng Kháng thể đơn dòng kháng thể dòng lympho bào sinh để chống lại kháng nguyên định 57 Sản xuất kháng thể đơn dòng: Năm 1975, Kohler Milstein tiến hành lai tế bào u tuỷ ) myeloma) với tế bào T hoạt hóa ( phương pháp dung hợp) ưu điểm tế bào u tủy có khả phân chia nhanh mơi trường nhân tạo Sau tách riêng tế bào lai nuôi môi trương nhân tạo để chúng phân chia tạo dòng tế bào sinh kháng thể Kháng thể gọi kháng thể đơn dòng, có khả chống lại định kháng nguyên định Kháng thể đơn dòng áp dụng rông rãi thay số phương pháp miễn dịch huyết học thông thường nhiều lãnh vực như: - Phát kháng nguyên chưa biết bề mặt tế bào - Xác định số protein có ý nghĩa chẩn đốn ung thư - Xác định vi sinh vật - Ức chế phản ứng thải loại ghép quan Xác định loại thuốc cấm sử dụng có máu ví dụ doping.v v CÁC PHƢƠNG PHÁP SẢN XUẤT VĂC-XIN: 2.1 Sản xuất vắc-xin theo phƣơng pháp truyền thống (vắc-xin hệ thứ nhất): 2.1.1 Nguyên tắc chung: - Tạo sinh khối: Đây giai đoạn để sản xuất vắc-xin Vi sing vật nuôi cấy môi trường thích hợp để đạt số lượng lớn sinh khối sản phẩm chúng (toxoid, antigen) Các chủng vi sinh vật trước nuôi cấy cần phải kiểm tra độ tinh khiết, không lẫn vi sinh vật lạ Q trình ni cấy thực nồi ni cấy đặc biệt, có thiết bị kiẻm sốt đến q trình tăng trưởng vi sinh vật - Làm bất hoạt: Yêu cầu sản xuất văc-xin phải an toàn cho người sử dụng Do vi khuẩn sử dụng để chế tạo văc-xin phải khơng khả gây bệnh giữ tính kháng ngun, nghĩa có khả kích thích hệ thống miễn dịch thể Đối với văc-xin vi khuẩn chết: dùng tác nhân diệt khuẩn hóa chất (formalin, alcool, aceton), tia cực tím, siêu âm… Đối với vacxin từ vi khuẩn sống giảm độc: dùng phương pháp cấy chuyền vi khuẩn nhiều lần môi trường nuôi cấy Ví dụ vacxin BCG (Bacille Calmette Guerin) vacxin chế tạo từ vi khuẩn lao bò cấy chuyền thời gian dài môi trường nuôi cấy - Sản xuất chế phẩm: Sau làm bất hoạt, tiếp tục tinh khết hóa đơng khơ để tạo sản phẩm, cuối đóng gói Tuỳ theo loại chế phẩm đóng gói dạng thuốc lỏng để uống, dạng thuốc viên, dạng thuốc tiêm - Kiểm tra sản phẩm Cần phải kiểm tra: Độ vô trùng: chế phẩm vacxin không lẫn vi sinh vật lạ Đảm bảo đủ nồng độ Kiểm tra khả gây miễn dịch 58 2.1.2 Các vacxin cổ điển đƣợc sản xuất: 2.1.2.1 Vacxin vi khuẩn thƣơng hàn: Nhân giống: Nuôi vi khuẩn thương hàn mơi trường thạch 18 h sau dùng NaCl đẳng trương để lấy vi khuẩn điều chỉnh để đạt độ đậm đặc 5.10 vi khuẩn/1ml Cấy vi khuẩn vào mơi trường cho thể tích ban đầu vi khuẩn chiếm 5% thể tích mơi trường Nuôi cấy: Môi trường lỏng casein chưa 300-400 mg N tồn phần, 200250mg% N amin, 0,1-0,6% pepton Cấy chìm mơi trường ni cấy liên tục có hệ thống khuấy vân tốc 180-300v/ phút để tăng oxy cho thống, hệ thống lọc khí vơ trùng với lưu lượng 1lit/1phút Nuôi 10-12 để đạt nồng độ khoảng 6.1010 vi khuẩn Để tăng khả sinh sản vi khuẩn thêm dung dịch glucoza 40%, giữ pH= 7,6-7,8 suốt thời gian nuôi cấy Làm bất hoạt: Vacxin làm bất hoạt cồn: Lấy sinh khối trộn thận trọng bình đặc biệt với cồn ethyl theo tỉ lệ lân1:1:4, lần 1:10 Kiểm tra độ tinh khiết đáp ứng miễn dịch đưa dung dịch điểm đẳng điện NaCl có chứa 0,25% phenol tạo tủa 1ml vacxin cồn chưa 5.109 vi khuẩn Đổ vacxin vào ống đông khô –400C- - 500C đơng gói thành phẩm Vacxin nhập chung với VI antigen để tăng hiệu 4Vắc-xin tái tổ hợp: với công nghệ gen đại, người ta cắt đoạn gen tổng hợp nên protein đặc trưng cho vi sinh vật gây bệnh, ghép gen vào vi khuẩn hay tế bào nuôi cấy để tạo protein đặc hiệu cho mầm bệnh, dùng protein đề tiêm chủng tạo miễn dịch đặc hiệu Dạng văc-xin an tồn, tác dụng phụ, khả miễn dịch cao Một điển hình vắc-xin dạng vắc-xin phòng viêm gan virus B hệ II III  Các "toxoid" hợp chất độc bị bất hoạt trích từ vi sinh vật (trong trƣờng hợp độc chất phƣơng tiện gây bệnh vi sinh vật) Chúng đƣợc tiêm cho vật chủ khác (nhƣ ngựa) để tạo kháng thể, chiết lấy kháng thể để chữa bệnh Thí dụ: huyết ngừa uốn ván bạch hầu Một số loại vắc-xin nghiên cứu Các vắc-xin xem vắc-xin tương lai, có hướng phát triển nay: 59       Sử dụng phụ gia (adjuvant) mới, nhằm gây loại đáp ứng miễn dịch mong muốn Thí dụ, chất nhôm phosphate oligonucleotide chứa CpG demethyl hóa đƣa vào vắc-xin khiến đáp ứng miễn dịch phát triển theo hƣớng dịch thể (tạo kháng thể) thay tế bào Vắc-xin khảm: sử dụng sinh thể quen biết để hạn chế tƣợng "phản tác dụng", thí dụ dùng virus vaccinia mang số yếu tố virus viêm gan B hay virus dại Vắc-xin polypeptidique: tăng cƣờng tính sinh miễn dịch nhờ liên kết tốt với phân tử MHC: peptide nhân tạo 1/2 giống virus, 1/2 gắn MHC; đoạn peptide mô định kháng nguyên (epitope) Anti-idiotype: idiotype cấu trúc khơng gian kháng thể vị trí gắn kháng nguyên, đặc hiệu với kháng nguyên tƣơng ứng Anti-idiotype kháng thể đặc hiệu idiotype, anti-idiotype xét mặt đặc hiệu lại tƣơng tự với kháng nguyên Vậy, thay dùng kháng nguyên X làm vắcxin, ngƣời ta dùng idiotype anti-anti-X Vắc-xin DNA: DNA tác nhân gây bệnh đƣợc biểu tế bào ngƣời đƣợc chủng ngừa Lợi DNA rẻ, bền, dễ sản xuất số lƣợng lớn nên thích hợp cho chƣơng trình tiêm chủng rộng rãi Ngồi ra, vắc-xin DNA giúp định hƣớng đáp ứng miễn dịch: tác nhân gây bệnh ngoại bào đƣợc trình diện qua MHC loại II, dẫn đến đáp ứng CD4 (đáp ứng miễn dịch dịch thể) Khi kháng nguyên tác nhân đƣợc thể ngƣời biểu hiện, đƣợc trình diện qua MHC loại I, lúc đáp ứng miễn dịch tế bào qua CD8 đƣợc kích thích Tuy nhiên phƣơng pháp dao hai lƣỡi lẽ tế bào mang DNA lạ có nguy bị nhận diện "không ta", sinh bệnh tự miễn Sử dụng véc-tơ tái tổ hợp – dùng vi khuẩn tính tế bào trình diện kháng nguyên nhƣ tế bào tua đƣợc chuyển gen để biểu kháng nguyên mong muốn Vắc-xin dùng để điều trị Một hướng nghiên cứu miễn dịch liệu pháp, bao gồm miễn dịch liệu pháp thụ động chủ động (tức vắc-xin liệu pháp) Người ta hy vọng phương pháp chữa bệnh ung thư, AIDS bệnh Alzheimer Hạn chế vắc-xin Những hạn chế vắc-xin tập trung thành hai nhóm chính: hiệu tai biến kèm Hạn chế hiệu 60 Một số vắc-xin có hiệu quả, khơng kể vắc-xin đậu mùa tiếng, thí dụ vắc-xin ngừa bệnh uốn ván, sởi v.v Một số vắc-xin khác có hiệu vừa phải (hiệu BCG vào khoảng 50%) Ngược lại, có bệnh đến đầu kỷ 21 chưa có vắc-xin thích hợp (AIDS, sốt rét v.v.) Do vậy, vắc-xin chưa phải vũ khí vạn để đối phó với bệnh tật Hiệu vắc-xin khó đánh giá xác Kết nghiên cứu động vật khơng thể áp dụng 100% cho lồi người, đặc điểm riêng lồi Trên lý thuyết, phương pháp để chứng minh hiệu lấy nhóm người, nhóm tiêm chủng, nhóm khơng truyền mầm bệnh cho hai nhóm để xem kết Dĩ nhiên phương pháp khơng thể sử dụng trái đạo đức Do đó, người ta biến hóa chút, chia nhóm chủng khơng chủng không truyền bệnh mà quan sát nhiễm bệnh qua ngã thông thường Hạn chế phương pháp vắc-xin tỏ có hiệu quả, người ta khơng thể triển khai nghiên cứu quy mơ rộng để tính xác hiệu số lớn quần chúng bị thiệt thòi khơng bảo vệ Bởi vậy, vắc-xin xem có hiệu quả, người ta đem tiêm chủng cho người quan sát giảm số người mắc bệnh Tuy nhiên, bệnh có chiều hướng giảm xuống, người ta khơng biết vai trò thật vắc-xin, thí dụ tần suất bệnh lao giảm nhiều, vai trò biện pháp vệ sinh, cách ly nguồn lây đáng kểTính hiệu vắc-xin biểu mặt chất (đáp ứng miễn dịch khơng thích hợp) mặt lượngj (khơng có đáp ứng miễn dịch) Nguyên nhân gây hiệu lƣợng:  Các "lỗ hổng" kho tàng miễn dịch: lý thuyết, tế bào lympho B tạo 1012 loại kháng thể đặc hiệu [1], lympho T nhận diện 1015 kháng nguyên khác [], số lớn nhƣng vô hạn, hệ miễn dịch chống lại thứ  Hiệu vắc-xin tùy thuộc vào thời gian bảo vệ: trí nhớ miễn dịch tồn suốt đời nhƣng sản xuất kháng thể khơng khơng đƣợc tái kích thích  Đột biến tác nhân gây bệnh: chế sinh tồn tác nhân gây bệnh Đột biến đẩy hệ miễn dịch vào rƣợt đuổi trƣờng kỳ Tiêu biểu cho chế HIV, virus sốt xuất huyết, virus cúm với nguy đại dịch cúm gia cầm Nguyên nhân gây hiệu chất: 61  Vai trò phụ gia: để giảm tác dụng không mong muốn vắc-xin, ngƣời ta thƣờng tinh lọc chế phẩm, nhƣng có vắc-xin tinh khiết lại trở nên hiệu Đó hệ miễn dịch muốn đƣợc kích hoạt, phải nhận đƣợc tín hiệu báo nguy, tín hiệu thƣờng khơng phải kháng nguyên dùng làm vắc-xin Để khắc phục, ngƣời ta dùng số loại phụ gia chế phẩm vắc-xin Thí dụ phụ gia Freund, nhơm hyđrơxít, nhơm phosphate trộn lẫn văc-xin với  Loại phản ứng miễn dịch tượng chuyển hướng miễn dịch: tác nhân gây bệnh ngoại bào, đáp ứng miễn dịch dịch thể thích hợp (loại đáp ứng đƣợc hỗ trợ tế bào lympho Th1) Ngƣợc lại, đáp ứng miễn dịch tế bào (cần hỗ trợ lympho Th2) lại hữu hiệu cho tác nhân gây bệnh nội bào Do đó, vắc-xin gây đƣợc đáp ứng miễn dịch nhƣng khơng loại đáp ứng nên có, hiệu khơng đƣợc bảo đảm Th1 Th2 có xu hƣớng khắc chế lẫn Vắc-xin kinh điển có xu hƣớng tạo đáp ứng Th1 Do bệnh tác nhân nội bào nhƣ nhiễm leishmania, miễn dịch đặc hiệu sau lành bệnh lại tốt vắcxin, vắc-xin lại gây hiệu ngƣợc, kiềm hãm phản ứng bảo vệ Tai biến dùng vắc-xin Có hai loại tai biến: nhiễm bệnh bệnh miễn dịch.Nhiễm bệnh    Vắc-xin sống, giảm độc lực gây bệnh cho ngƣời bị suy giảm miễn dịch Nguy hồi phục tác nhân vi sinh: tác nhân bị làm giảm độc lực tìm lại đƣợc độc tính Nguy vắc-xin ngừa bại liệt 10-7, nghĩa 10 triệu trẻ em uống vắc-xin Sabin có em bị tai nạn loại Điều không may không ngăn cản đƣợc việc sử dụng vắc-xin lẽ tỷ lệ đƣợc xem chấp nhận đƣợc Nguy nhiễm tác nhân gây bệnh khác vào chế phẩm vắc-xin Điều hạn chế quy trình sản xuất, bảo quản sử dụng chặt chẽ Bệnh miễn dịch  Thử nghiệm vắc-xin phòng bệnh dại cừu cho thấy có xác suất gây EAE, bệnh tự miễn hệ thần kinh khoảng 1/3000-1/1000.Lý vắc-xin chiết xuất từ não chó mang theo mẩu protein tế bào thần kinh, tạo miễn dịch, thể (đƣợc tiêm)đã tạo kháng thể chống lại cấu trúc thần kinh 62  Vắc-xin ngừa ho gà gây sốc kèm di chứng thần kinh với xác suất 104 -10-6 Việc tinh lọc vắc-xin làm tăng mức an toàn nhƣng lần nữa, giảm hiệu Chủng ngừa Chủng ngừa cho vắc-xin tiếp xúc với hệ miễn dịch Tùy chất ký sinh, bệnh sinh tác nhân gây bệnh chế phẩm vắc-xin mà người ta dùng phương pháp khác nhằm đạt hiệu cao    Chủng cách tạo vết rạch da (cho rớm máu) cho tiếp xúc với vắc-xin Phƣơng pháp trƣớc đƣợc dùng cho vắc-xin đậu mùa lao Tiêm dƣới da, da v.v phƣơng pháp phổ thông nay, kể vắc-xin BCG phòng lao Khơng đƣợc tiêm vào mạch máu Uống vắc-xin phƣơng pháp dùng cho vắc-xin Sabin ngừa bệnh bại liệt Đánh giá hiệu theo dõi Trong số trường hợp, thí dụ sau tiêm vắc-xin ngừa viêm gan siêu vi B, người ta làm xét nghiệm huyết tìm hiệu giá kháng thể qua đánh giá hiệu vắc-xin thể người tiêm (có tạo đáp ứng miễn dịch hữu hiệu không) Tổ chức Sức khỏe Thế giới (WHO) hỗ trợ nhiều chương trình tiêm chủng mở rộng phạm vi tồn cầu kế hoạch chăm sóc sức khỏe ban đầu Đẩy mạnh nghiên cứu nhằm tìm vắc-xin mới, hiệu với giá thành phù hợp cho mục tiêu phổ cập cho người, bệnh gây chết người nhiều sốt rét hay bệnh nan y ung thư, AIDS mục tiêu y sinh học Phản đối Tuy góp phần quan trọng đẩy lui nhiều bệnh dịch, chủng ngừa bị nhiều ý kiến phản đối, kể từ chiến dịch tiêm chủng lịch sử: [2] Các ý kiến chủ yếu dựa tác dụng không mong muốn vắc-xin Trong phần Liên kết ngồi có số địa thuộc nhóm 63 ... trị kháng sinh 1.7 Chức sinh học kháng sinh (cơ chế sinh kháng sinh) 1.8 Hiện tượng chất kháng thuốc 1.9 Nguyên tắc điều hồ sinh tổng hợp kháng sinh PHẦN 2: CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT MỘT SỐ KHÁNG SINH... vào sản phẩm thực phẩm Kết người tiêu dùng sử dụng thực phẩm này, mặt họ phải tiếp nhận phần dư lượng kháng sinh sản phẩm; mặt khác, nguy hiểm loại vi sinh vật kháng thuốc sản phẩm thực phẩm thuộc... hiệu sinh tổng hợp sản phẩm thu kết phối hợp tác dụng tất yếu tố, điều kiện trang thiết bị công nghệ cấu thành nên cơng nghệ lên men sản phẩm 12 CHƢƠNG CÔNG NGHỆ LÊN MEN KHÁNG SINH PENICILLIN 2.1
- Xem thêm -

Xem thêm: Giáo án môn học công nghệ dược phẩm, Giáo án môn học công nghệ dược phẩm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay