• Các loại vắc-xin

      23-11-15, 06:47
      Các loại vắc-xin
      Các nhà khoa học đã thực hiện nhiều cách tiếp cận trong điều chế vắc-xin chống lại các vi sinh vật. Các lựa chọn này chủ yếu dựa trên các đặc điểm của vi sinh vật như cách thức lây nhiễm vào tế bào và cách đáp ứng của hệ miễn dịch đối với chúng, cũng như cân nhắc đến tính thực hành của vắc-xin, ví dụ như khu vực nào trên thế giới mà vắc-xin sẽ được sử dụng. Sau đây là các loại vắc-xin mà các nhà nghiên cứu đang theo đuổi:

      VẮC-XIN SỐNG, GIẢM ĐỘC

      Vắc-xin sống, giảm độc chứa vi sinh vật sống đã được làm yếu đi trong phòng thí nghiệm vì vậy chúng không thể gây bệnh. Do vắc-xin sống, giảm độc là dạng gần với nhiễm trùng tự nhiên nhất nên các vắc-xin này là các “thầy giáo” tốt cho hệ thống miễn dịch: Chúng tạo ra đáp ứng miễn dịch tế bào và sinh kháng thể mạnh và thường gây miễn dịch lâu dài chỉ với một hoặc hai liều vắc-xin.

      Mặc dù vắc-xin sống, giảm độc có nhiều ưu điểm song chúng cũng có những hạn chế. Trong tự nhiên bản thân các sinh vật sống có sự thay đổi hoặc đột biến và các sinh vật trong vắc-xin sống, giảm độc cũng y như vậy. Khả năng các vi sinh vật trong vắc-xin dù được giảm độc chuyển thành dạng có độc lực và gây bệnh là có thể xảy ra. Hơn nữa, không phải tất cả mọi người đều an toàn khi tiêm vắc-xin sống, giảm độc. Vì lý do an toàn, những người có hệ miễn dịch yếu hoặc tổn thương – ví dụ người được điều trị hóa chất hoặc nhiễm HIV – không thể dùng vắc-xin sống.

      Một hạn chế khác là vắc-xin sống giảm độc thường cần được bảo quản lạnh để giữ hoạt tính. Nếu vắc-xin cần được vận chuyển ra nước ngoài và cần bảo quản bởi nhân viên y tế thì ở các nước phát triển nơi thiếu tủ lạnh, vắc-xin sống không phải là lựa chọn tốt nhất.

      Vắc-xin sống, giảm độc tương đối dễ bào chế đối với một số loại virus. Ví dụ vắc-xin sởi, quai bị và thủy đậu được bào chế theo phương pháp này. Virus là các sinh vật đơn giản chứa 1 số lượng nhỏ các gen vì vậy các nhà khoa học có thể kiểm soát được đặc tính của chúng. Các virus thường bị suy giảm độc lực qua nhiều thế hệ khi nuôi cấy trên các tế bào mà sự sao chép của virus không được thuận lợi. Môi trường vật chủ này chống lại virus: Khi virus thay đổi để thích nghi với môi trường mới, chúng trở nên yếu đi so với hệ miễn dịch tự nhiên của con người.

      Các vắc-xin sống, giảm độc khó bào chế hơn đối với vi khuẩn. Vi khuẩn có hàng ngàn gen và vì vậy khó kiểm soát hơn. Tuy nhiên, các nhà khoa học đang nghiên cứu vắc-xin sống ở vi khuẩn có thể sử dụng công nghệ tái tổ hợp DNA để loại bỏ một số gen quan trọng. Phương pháp này đã được sử dụng để tạo vắc-xin từ Vibrio cholerae, vi khuẩn gây bệnh tả, mặc dù vắc-xin tả sống chưa được cấp phép ở Hoa Kỳ.

      VẮC-XIN BẤT HOẠT

      Các nhà khoa học sản xuất vắc-xin bất hoạt bằng cách giết các vi sinh vật gây bệnh bằng hóa chất, nhiệt hoặc tia xạ. Các vắc-xin này ổn định và an toàn hơn vắc-xin sống: các vi sinh vật chết không thể đột biến trở lại dạng gây bệnh. Vắc-xin bất hoạt thường không yêu cầu bảo quản lạnh và chúng có thể dễ dàng được bảo quản và di chuyển ở dạng đông khô, do đó dễ tiếp cận đối với người dân ở các nước đang phát triển.

      Tuy nhiên đa số vắc-xin bất hoạt kích thích đáp ứng miễn dịch yếu hơn vắc-xin sống. Vì vậy chúng thường được tiêm thành nhiều liều hoặc tiêm nhắc để duy trì miễn dịch. Điều này có thể là hạn chế ở những nơi người dân không có điều kiện tiếp cận chăm sóc y tế thường xuyên và không thể tiêm nhắc đúng lịch.

      VẮC-XIN VÔ BÀO

      Thay vì toàn bộ vi sinh vật, vắc-xin vô bào chỉ bao gồm thành phần kháng nguyên kích thích hệ miễn dịch. Trong một số trường hợp, vắc-xin này sử dụng các epitop – phần đặc biệt của kháng nguyên mà kháng thể hoặc tế bào lympho T nhận biết và gắn vào. Bởi vì vắc-xin vô bào chỉ chứa các kháng nguyên cần thiết và không phải tất cả các phân tử cấu tạo nên vi sinh vật nên nguy cơ phản ứng bất lợi của vắc-xin là thấp hơn.

      Vắc-xin vô bào có thể chứa từ 1 tới hơn 20 kháng nguyên. Tất nhiên, việc xác định kháng nguyên tốt nhất kích thích hệ miễn dịch là một quá trình tỉ mỉ và tốn thời gian. Tuy nhiên, khi nhà khoa học thực hiện việc này thì họ có thể tạo vắc-xin vô bào theo 1 trong 2 cách:
      + Họ nuôi cấy vi sinh vật trong phòng thí nghiệm và sau đó sử dụng hóa chất để phân giải chúng và thu thập các kháng nguyên quan trọng.
      + Họ có thể bào chế các phân tử kháng nguyên từ vi sinh vật bằng kỹ thuật tái tổ hợp DNA. Vắc-xin được bào chế theo cách này gọi là “vắc-xin vô bào tái tổ hợp”.

      Vắc-xin viêm gan B là vắc-xin vô bào tái tổ hợp. Các nhà khoa học đưa đoạn gen của virus viêm gan B mã hóa kháng nguyên quan trọng vào trong 1 loại nấm men bánh mì. Sau đó nấm men sản sinh kháng nguyên và nhà khoa học sẽ thu thập và tinh khiết chúng để sử dụng trong vắc-xin. Các nghiên cứu về vắc-xin vô bào tái tổ hợp cho viêm gan C vẫn đang được tiếp tục.

      VẮC-XIN GIẢI ĐỘC TỐ

      Đối với các vi khuẩn bài tiết độc tố hoặc các chất hóa học có hại, vắc-xin giải độc tố có thể là câu trả lời. Các vắc-xin này được sử dụng khi độc tố vi khuẩn là nguyên nhân chính gây bệnh. Các nhà khoa học tìm ra rằng họ có thể bất hoạt độc tố bằng cách dùng formalin, hỗn hợp của formaldehyde và nước cất. Các “giải độc tố” này an toàn và được sử dụng trong vắc-xin.

      Khi hệ miễn dịch tiếp nhận vắc-xin chứa giải độc tố, chúng học cách chống lại độc tố tự nhiên. Hệ miễn dịch sản xuất ra các kháng thể trung hòa độc tố. Vắc-xin bạch hầu và uống ván là các ví dụ về vắc-xin giải độc tố.

      VẮC-XIN CỘNG HỢP

      Nếu một vi khuẩn có lớp áo ngoài chứa các phân tử đường gọi là polysaccharide, nhiều vi khuẩn có đặc điểm này, thì các nhà khoa học có thể cố gắng tạo ra 1 loại vắc-xin cộng hợp. Lớp áo polysaccharide giúp ngụy trang kháng nguyên vi khuẩn vì vậy hệ miễn dịch non yếu của trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ không thể nhận diện và đáp ứng chống lại chúng. Vắc-xin cộng hợp, 1 dạng đặc biệt của vắc-xin vô bào, giúp giải quyết vấn đề này.

      Khi tạo vắc-xin cộng hợp, các nhà khoa học gắn kháng nguyên hoặc giải độc tố của vi sinh vật mà hệ miễn dịch của trẻ sơ sinh có thể nhận biết với polysaccharide. Sự kết nối này giúp hệ miễn dịch non yếu có thể phản ứng với lớp vỏ polysaccharide và chống lại vi khuẩn gây bệnh.

      Vắc-xin Haemophilus influenzae týp B (Hib) là loại vắc-xin cộng hợp.

      VẮC-XIN DNA

      Một khi các gen của vi sinh vật đã được phân tích, các nhà khoa học có thể tạo ra vắc-xin DNA chống lại chúng.

      Mặc dù vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm, các vắc-xin này cho thấy tiềm năng rất lớn và một số loại đã được thử nghiệm trên người. Vắc-xin DNA đã đưa việc tiêm chủng lên một trình độ công nghệ mới. Các vắc-xin này bỏ qua vi sinh vật và các thành phần của chúng mà tập trung vào thành phần quan trọng nhất: vật chất di truyền của vi sinh vật. Cụ thể, vắc-xin DNA sử dụng các gen mã hóa các kháng nguyên quan trọng.

      Các nhà nghiên cứu tìm ra rằng khi các gen mã hóa kháng nguyên vi sinh vật được đưa vào cơ thể thì một số tế bào sẽ bắt lấy các DNA này. Sau đó DNA sẽ giúp tế bào tổng hợp nên các phân tử kháng nguyên. Các tế bào bài tiết kháng nguyên và biểu lộ trên bề mặt, nhờ đó các kháng nguyên sẽ kích thích hệ thống miễn dịch.

      Vắc-xin DNA chống lại các vi sinh vật sẽ tạo ra đáp ứng sinh kháng thể mạnh đối với các kháng nguyên tự do bài tiết bởi tế bào, và vắc-xin cũng kích thích mạnh đáp ứng miễn dịch tế bào chống lại các kháng nguyên biểu lộ trên bề mặt tế bào. Vắc-xin DNA không gây bệnh vì chúng không chứa vi sinh vật mà chỉ chứa một số ít gen của chúng. Ngoài ra, vắc-xin DNA tương đối rẻ tiền, dễ bào chế và sản xuất.

      Vắc-xin DNA trần là vắc-xin chứa DNA được đưa trực tiếp vào trong cơ thể. Vắc-xin này có thể sử dụng kim tiêm và xy lanh hoặc dụng cụ không có kim tiêm dùng áp lực cao để đưa các hạt vàng siêu nhỏ chứa DNA trực tiếp vào trong tế bào. Trong một số trường hợp, DNA được trộn cùng các phân tử giúp chúng dễ dàng được tế bào bắt giữ. Vắc-xin DNA trần đang được thử nghiệm trên người bao gồm vắc-xin cúm và herpes.


      Sản xuất vắc-xin DNA chống lại virus West Nile. Dịch ảnh: Nguyễn Duy Gia (NIAID Begins Clinical Trial)

      VẮC-XIN VECTOR TÁI TỔ HỢP


      Vắc-xin vector tái tổ hợp là các vắc-xin thử nghiệm tương tự như vắc-xin DNA nhưng chúng sử dụng virus hoặc vi khuẩn đã làm giảm độc lực để đưa DNA vào trong tế bào cơ thể người. “Vector” ám chỉ các virus hoặc vi khuẩn đóng vai trò vận chuyển.

      Trong tự nhiên, các virus bám vào tế bào và bơm vật chất di truyền vào trong tế bào. Trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã lợi dụng quá trình này. Họ tìm cách lấy đoạn gen của virus vô hại hoặc giảm độc lực và chèn thêm đoạn vật chất di truyền của vi sinh vật khác. Virus đóng vài trò vận chuyển DNA tới các tế bào. Vắc-xin vector tái tổ hợp bắt chước nhiễm trùng tự nhiên và vì vậy làm tốt công việc kích thích hệ miễn dịch.

      Vi khuẩn giảm độc lực cũng có thể được sử dụng làm vector. Trong trường hợp này, vật chất di truyền chèn vào làm vi khuẩn biểu lộ kháng nguyên của vi sinh vật khác trên bề mặt của chúng. Nhờ vậy, vi khuẩn vô hại bắt chước vi sinh vật gây hại và kích thích đáp ứng miễn dịch.

      Các nhà nghiên cứu đang tiếp tục nghiên cứu vắc-xin vector tái tổ hợp cả trên vi khuẩn và virus cho HIV, dại và sởi.

      Bác sĩ Nguyễn Thế Hưng1

      [1] BSNT K40, chuyên ngành Truyền nhiễm – Đại học Y Hà Nội
      Nguồn: Types of Vaccines | Allergy and Infectious Diseases | National Institutes of Health.
      Comments Leave Comment

      Click here to log in

      Lắp ráp các hình ảnh như bạn nhìn thấy ở góc trên bên phải của hình dưới

       
       
      Tin khác