Khoa Dƣợc
BM Vi sinh - Ký sinh
CHUYÊN ĐỀ HẾT MÔN
SẢN XUẤT NGUYÊN LIỆU DƢỢ C BẰNG CNSH
Tên chuyên đề :
VACCIN NGỪA THƢƠNG HÀN
Sinh viên TH:
Số thăm:
Giảng viên HD: TS. Huỳnh Thị Ngọc Lan
Ký tên
Điể m
TB
GV chấ m
1
GV chấ m
2
TP.HCM - 2016
1
1. Tóm tắt
Có 3 loại vaccin được sử dụng để phòng bệnh thương hàn: vaccin bất hoạt toàn tế
bào, vaccin sống giảm độc lực, vaccin Vi polysaccharide. Vaccin thương hàn bất hoạt toàn
tế bào là vaccin được sử dụng sớm nhất, cho hiệu quả miễn dịch khoảng 51-67%, giá rẻ
nên được sử dụng nhiều ở các nước đang phát triển, tuy nhiên tần số xảy ra các phản ứng
phụ cao. Nhờ sự tiến bộ của y học, các loại vaccin thương hàn mới ra đời nhằm mang lại
hiệu quả miễn dịch cao hơn và giảm tác dụng phụ đáng kể: vaccin thương hàn sống giảm
độc lực ra đời vào những năm 1970 dựa trên sự đột biến của chủng vi khuẩn Ty21a cho
hiệu quả bảo vệ khoảng 62-79%, vaccin thương hàn Vi polysaccharide ra đời năm 1944
được sản xuất từ chủng Ty2, cho hiệu quả bảo vệ 55-75%.
Chuyên đề vaccin thương hàn được thực hiện nhằm mục tiêu tìm hiểu lịch sử
vaccin thương hàn, các loại vaccin thương hàn đang được sử dụng, quy trình sản xuất của
từng loại vaccin, quy trình kiểm soát chất lượng, quy định bảo quản và các nghiên cứu
mới.
2. Giới thiệu
Thương hàn là bệnh do vi khuẩn Gram âm Salmonella typhi gây ra. Theo tổ chức Y
tế thế giới WHO, hàng năm trên thế giới có khoảng 16 triệu người mắc bệnh và khoảng
600000 người tử vong do thương hàn [7]. Người là nguồn bệnh duy nhất trong thiên nhiên.
Người bệnh có thể bài tiết vi khuẩn ra ngoài cơ thể ngay từ tuần đầu và trong suốt thời kỳ
bệnh, đặc biệt bài tiết số lượng lớn vi khuẩn trong phân và nước tiểu từ tuần thứ hai hoặc
thứ ba kể từ khi mắc bệnh. Cũng như tất cả các bệnh truyền nhiễm khác, bệnh thương hàn
có thể lây trực tiếp do tay bẩn, đường phân-miệng từ người bệnh nhưng chủ yếu từ người
mang mầm bệnh. Bệnh cũng có thể lây gián tiếp qua nguồn nước, thực phẩm, đồ dùng
nhiễm mầm bệnh.
Vi khuẩn thương hàn là trực khuẩn hiếu khí tùy ý, mọc dễ dàng trên các môi trường
thông thường, pH thích hợp là 7,6, nhiệt độ thích hợp là 37oC. Vi khuẩn thương hàn
Salmonella typhi có 3 loại kháng nguyên: kháng nguyên O (kháng nguyên thân), kháng
nguyên H(kháng nguyên lông), kháng nguyên Vi(kháng nguyên bề mặt). Trong đó kháng
nguyên thân là độc tố của vi khuẩn đóng vai trò gây bệnh và chỉ giải phóng khi vi khuẩn bị
phá hủy.
2
Điều trị thương hàn bằng nhiều loại kháng sinh như ampicillin, cloramphenicol,
cotrimoxazol, amoxicillin, trong đó cloramphenicol hiện nay được coi là kháng sinh ưa
dùng nhất nhờ tác dụng nhanh, hoạt tính cao dùng đường uống, rẻ tiền tuy nhiên có nhược
điểm như tai biến về máu, kháng kháng sinh.
Để phòng bệnh thương hàn cần phối hợp biện pháp tiêm chủng và vệ sinh. Có 3 loại
vaccin được sử dụng: Vaccin thương hàn bất hoạt toàn tế bào, vaccin thương hàn sống
giảm độc lực, vaccin thương hàn Vi polysaccharide. Trước đây, Việt Nam sử dụng vaccin
thương hàn toàn tế bào dạng tiêm và dạng uống. Vaccin TAB là dạng phối hợp vaccin
thương hàn, phó thương hàn A và B. Vaccin tứ liên chứa tả-TAB sử dụng dạng tiêm, cho
hiệu quả bảo vệ thấp. Những loại vaccin này được sản xuất tại viện Pasteur Đà Lạt và viện
Vệ sinh dịc tễ Hà Nội theo phương pháp lên men cổ điển. Từ năm 1997, Bộ Y tế đã nhập
vaccin Typhim Vi (vaccin thương hàn Vi polysaccharide) để sử dụng trong chương trình
tiêm chủng mở rộng quốc gia. Năm 2003, vaccin thương hàn Vi polysaccharide do Viện
vaccin cơ sở 2 Đà Lạt sản xuất đã được cấp giấy phép lưu hành và cung cấp cho chương
trình tiêm chủng mở rộng [1].
3
3. Lịch sử nghiên cứu phát triển
Năm 1829, C.A.Louis đã mô tả bệnh thương hàn, tách biệt rõ với các bệnh sốt khác
dựa trên các đặc điểm trên lâm sàng như tổn thương ruột, hạch bạch huyết mạc treo ruột và
lách.
Năm 1873, William Budd nhận thấy nguồn lây nhiễm từ chất thải ở ruột người bệnh
truyền cho người khỏe mạnh thông qua nguồn nước bị ô nhiễm. Ông đề nghị biện pháp
cách ly nghiêm ngặt người bệnh và kiểm dịch để ngừa lây lan.
Năm 1880, K.J. Eberth đã phát hiện trực khuẩn gây bệnh ở các mô của một bệnh
nhân
Năm 1884, T.A.Gaffky đã nuôi cấy và xác định tính chất sinh học của S. typhi từ mô
lách của bệnh nhân, đặt tên là Eberthella typhi.
Năm 1885, tên của bác sỹ người Mỹ D.E. Salmon được đặt tên cho vi khuẩn thương
hàn là Salmonella và được sử dụng chính thức đến ngày nay.
Năm 1896, R. Pfeiffer và W. Kolle ở Đức và Almroth Edward Wright ở Anh đã điều
chế vaccin thương hàn toàn tế bào bất hoạt bằng nhiệt đầu tiên dùng cho người và chứng
minh kháng thể bảo vệ thụ động.
Năm 1909, Frederick F. Russel , một bác sĩ quân đội , thông qua vaccin thương hàn
của Wright để chủng ngừa cho binh lính Mỹ.
Vào những năm 1960 và 1970, thực địa đầu tiên đối với vaccin thương hàn tế bào bất
hoạt bằng nhiệt, phenol hoặc aceton với sự phối hợp của WHO ở Yugoslavia và Guyana
Cuối những năm 1980, thực địa vaccin thương hàn Vi PS ở vùng dịch lưu hành tại
Nepan và Nam Phi.
Năm 1989, vaccin thương hàn uống, sống, giảm độc lực Ty21a (Vivotif) do viện
huyết thanh Berna (Thụy Sĩ) sản xuất được cấp phép lưu hành.
Từ năm 1998. Tổ chức Y tế thế giới khuyến cáo sử dụng vaccin thương hàn cho
nhóm có nguy cơ cao và cho trẻ em ở lứa tuổi đến trường.
4
4. Quy trình sản xuất
4.1 Sản xuất vaccin thương hàn bất hoạt toàn tế bào
Đây là loại vaccin được sản xuất từ chủng Salmonella typhi Ty2, giết chết bằng
aceton, nhiệt-phenol hoặc formalin. Quá trình bất hoạt bằng nhiệt sẽ làm tiêu hủy một số
kháng nguyên, ảnh hưởng đến hiệu quả tổng thể của vaccin, do đó có thể khắc phục bằng
cách bất hoạt bằng aceton.
Quy trình sản xuất vaccin thương hàn bất hoạt toàn tế bào:
Chủng Salmonella typhi Ty2
Nuôi cấy trên môi trường rắn
hoặc lỏng
Nhiệt độ 35oC-37oC
Thu sinh khối
Giết vi khuẩn bằng aceton
hoặc nhiệt-phenol hoặc
formalin
Pha chế
Bảo quản
4.2 Sản xuất vaccin thương hàn sống giảm độc lực
Vaccin thương hàn uống chứa vi khuẩn sống, giảm độc là chế phẩm đông khô, được
điều chế từ chủng Salmonella typhi Ty21a, đã được nuôi cấy trên môi trường thích hợp.
Chủng Salmonella typhi Ty21a là một chủng đột biến giảm độc lực từ chủng Salmonella
typhi Ty2, sự đột biến gen GalE làm thiếu hụt enzyme uridin diphosphate-galactose-4epimerase. Ở bất kể môi trường nuôi cấy nào, chủng vi khuẩn này cũng không chứa kháng
nguyên Vi. Dùng hệ thống chủng gốc để sản xuất vaccin.
5
Vaccin được bào chế dưới dạng viên nang và dạng lỏng. Dạng viên nang chứa
khoảng 2-10 x109 CFU Ty21a, uống 3 liều trong vòng một tuần. Dạng lỏng được dùng cho
trẻ em từ 2 tuổi trở lên, uống 3 liều cách ngày.
Sản xuất chủng gốc:
Khuẩn lạc tinh khiết
Salmonella typhi Ty21a
Nuôi cấy trên môi trường
thích hợp( canh thang BHI)
Ly tâm tách vi khuẩn
Pha chế thành huyền dịch
Đông khô
Bảo quản (5oC ± 3 oC)
Sản xuất chủng lên men: từ chủng gốc nuôi cấy, ly tâm , thu vi khuẩn, pha chế, đông
khô cũng theo trình tự giống chủng gốc. Mỗi ống chủng đông khô phải chứa ít nhất 109
đơn vị sống của chủng.
4.3 Sản xuất vaccin thương hàn Vi
Vaccin thương hàn Vi polysaccharid là một chế phẩm tinh chế từ vỏ Vi
polysaccharid của vi khuẩn. Polysaccharid được điều chế từ chủng Salmonella typhi Ty2
hoặc một chủng thích hợp có khả năng sản sinh ra Vi polysaccharid.
Vaccin thương hàn Vi được bào chế ở dạng lỏng, liều đơn duy nhất chứa 25 µg
kháng nguyên Vi polysaccharid, tiêm dưới da hoặc tiêm bắp. Vaccin thương hàn Vi PS cho
bảo vệ từ 55 đến 75% ở vùng dịch lưu hành và hiệu quả bảo vệ 60 – 70% kéo dài ít nhất 3
năm [2]
Quy trình sản xuất: Chủng gốc Chủng sản xuất Nuôi cấy và thu sinh khối
Tinh chế Vaccin bán thành phẩm Vaccin thành phẩm
6
Sơ đồ quy trình sản xuất vaccin thương hàn Vi [1]:
Chủng đông khô S. typhi Ty2
Thạch TSB – huyết thanh
37oC/24giờ và 4oC/24giờ
Thạch TSB – huyết thanh
37oC/20giờ
Giống cấp 1: Canh thang TSB
Lắc 150 v/p/37oC
Giống cấp 2: Canh thang TSB
150v/p/37oC; 4 – 5 giờ
Lên men
Tỷ lệ giống: 4 – 5%; 6 – 6,5 giờ/37oC
Khuấy: 300 – 500 v/p
Tốc độ sục khí: 0,55 – 0,90 l/l/p
Bất hoạt
0,9 – 1% formalin 37%/ 9 – 10
giờ/nhiệt độ phòng
Tách lọc/TFF (màng 0,45 µm)
Cô đặc/TFF
Màng 10.000 Dalton
Tủa Cetavlon 0,4%
Thu kháng nguyên Vi PS thô
7
Tách Vi PS khỏi Cetavlon
Tủa Ethanol 99,99%
Cắt men/DNase, RNase, Protease
Phenol/CH3COONa bão hòa 10%
Tủa Ethanol 99,99%
Ly tâm 136000 g
Đông khô
Vaccin thương hàn Vi PS
5. Quy trình kiểm soát chất lượng
Quy trình kiểm soát chất lượng vaccin thương hàn được kiểm soát chặt chẽ từ chủng
sản xuất đến bán thành phẩm, thành phẩm, đóng gói, bảo quản, phân phối. Mỗi loại vaccin
thương hàn có những yêu cầu khác nhau trong kiểm soát chất lượng, các yêu cầu của
WHO theo từng giai đoạn được mô tả ở bảng dưới [4],[5],[6]:
Vaccin thương hàn bất Vaccin thương hàn sống
Vaccin thương hàn Vi
hoạt toàn tế bào
giảm độc lực
Vật liệu
Chủng sản xuất:
Chủng sản xuất :
sản xuất
Salmonella typhi Ty2, Salmonella typhi đột biển Salmonella typhi dùng
Chủng sản xuất:
phải an toàn và hiệu
giảm hoạt lực Ty21a ,
để sản xuất vaccin Vi
quả trên người
phải an toàn và hiệu quả
Polysaccharide phải
-Lô giống
trên người
được cơ quan điều hành
-Sản xuất chủng gốc
quốc gia chấp thuận
-Sản xuất chủng lên men
-Lô giống
-Kiểm tra chủng sản xuất
8
Quá trình
-Môi trường nuôi cấy
-Môi trường nuôi cấy
-Môi trường nuôi cấy
sản xuất
-Nhiệt độ và thời gian
-Nhiệt độ và thời gian ủ
-Sự thuần khiết của vi
-Độ sống
khuẩn
-Tổng hợp sinh khối
-Tinh chế Vi
ủ
polysaccharide:
+Độ ẩm tồn dư
+Protein
+Acid nucleic
+O-Acetyl
+Kích thước phân tử
+Nhận dạng
Kiểm định -Sự chuẩn bị
bán thành
-Độ vô khuẩn
phẩm cuối
cùng
-Nhận dạng
-Độ vô khuẩn
-Độ sống
-Hàm lượng chất bảo
-Độ ẩm tồn dư
quản
-Hàm lượng Vi
polysaccharide
-Nhận dạng
Kiểm định -Nhận dạng
-Nhận dạng
-Nhận dạng
vaccin
-Độ vô khuẩn
-Độ sống
- Hàm lượng Vi
-An toàn không đặc
-Độ tạp nhiễm
hiệu
-An toàn không đặc hiệu
-Độ vô khuẩn
-Kháng nguyên
-Tính ổn định
-Chất gây sốt
-Cảm quan
-Cảm quan
-An toàn không đặc hiệu
thành
phẩm
polysaccharide
-Độ ẩm tồn dư (đối
-Hàm lượng chất bảo
với dạng đông khô)
quản
-Độ ẩm tồn dư
-pH
9
-Cảm quan
Bảo quản
Dạng đông khô: nhiệt
Nhiệt độ: 2 -8 oC, không
Nhiệt độ: 2 -8 oC, không
độ thấp hơn 25oC
được đóng băng
được đóng băng
18 tháng
36 tháng (TYPHIM Vi)
Dạng lỏng: 2 -8oC,
không được đóng
băng
Hạn sử
18 tháng
dụng
6. Quy trình bảo quản
Vaccin sẽ bị hư hỏng, giảm hoặc mất hiệu lực nếu không được bảo quản đúng cách.
Vì vậy, việc bảo quản vaccin ở nhiệt độ thích hợp là điều kiện quan trọng để đảm bảo an
toàn và hiệu quả tiêm chủng.
Một số quy định chung khi bảo quản vaccin [9]:
Nhiệt độ bảo quản vaccin phải theo đúng quy định của nhà sản xuất.
Dung môi được đóng gói kèm với vaccin phải được bảo quản ở nhiệt độ 28oC. Nếu dung môi không đóng gói cùng vaccin có thể được bảo quản ngoài
dây chuyền lạnh nhưng phải được làm lạnh trước khi sử dụng 1 ngày hoặc
một khoảng thời gian cần thiết đủ để đảm bảo có cùng nhiệt độ với nhiệt độ
của vaccin trước khi pha hồi chỉnh. Không được để đóng băng dung môi.
Vaccin đông khô sau khi pha hồi chỉnh chỉ được sử dụng trong vòng 6 giờ.
Đối với vaccin thương hàn: nhiệt độ bảo quản từ 2-8oC, không được để đóng băng.
10
7. Hiệu quả, tác dụng phụ, các loại vaccin đang lưu hành
Loại vaccin
Vaccin bất hoạt toàn
Vaccin sống giảm
Vaccin thương hàn Vi
tế bào
độc lực (uống)
(tiêm)
Ty21a
Hiệu quả bảo vệ [7]:
Tác dụng phụ [7,8]
51% - 67% kéo dài
62%-79% kéo
55%-75% kéo dài đến
đến 3 năm
dài đến 5-7 năm
3 năm
Sốt, đau đầu, sưng
Sốt, đau đầu
Sốt, đau, sưng, đỏ da
đỏ tại vị trí tiêm
Đau bụng, buồn
tại nơi tiêm (tỷ lệ thấp)
nôn, nôn ói, phát
ban (hiếm)
Loại vaccin đang lưu -TYVK (WHO)
hành trên thị trường
[8]
-Vivotif®
-TYPHIM Vi®
-Typhoid Vaccine
(Crucell
(Sanofi Pasteur)
(Wyeth- Ayerst)
Switzerland
-TYPHERIX®
LTD.)
(GlaxoSmithKline)
-Zerotyph caps
-TypBar (Bharat
(Boryung
Biotech)
Pharmaceutical
Co., Ltd.)
-Shantyph(Shanta
Biotech)
-Typho-Vi( BioMed)
-Typhevac-inj
(Shanghai Institute of
Biological Products)
-Peda-typhTM,
(BioMed)
11
8. Những nghiên cứu mới
Vaccin thương hàn sống giảm hoạt lực hiện nay dựa trên chủng Salmonella typhi
Ty21a. Mặc dù chủng Ty21a đã được chứng minh là an toàn và hiệu quả nhưng nó lại gặp
một số nhược điểm như: phải sử dụng nhiều liều để kích thích bảo vệ, sự nhạy cảm của
chủng trong quá trình lên men…Vì vậy công nghệ sinh học được áp dụng để phát triển các
chủng S.typhi nhược độc mới với hy vọng có thể chủng ngừa thành công chỉ với một liều
vaccin duy nhất.
Vaccin dự tuyển CVD 908 được tạo ra bằng cách loại bỏ gen AroC và AroD. Những
đột biến này làm cho vi khuẩn sinh trưởng dinh dưỡng thụ động đối với amino acid thơm
cũng như acid p-aminobenzoic và 2,3-dihydroxybenzoate. Những kết quả đầu tiên cho thấy
vaccin tạo đáp ứng kháng thể H và kháng thể O, cho đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế
bào. Vaccin CVD908 đang đi vào thử nghiệm lâm sàng pha II để đánh giá độ an toàn và
hiệu quả miễn dịch [3].
12
Tài liệu tham khảo
[1]. Đào Thị Vi Hòa, Nghiên cứu ứng dụng qui trình sản xuất vắc xin thương hàn Vi
polysaccharide ở Việt Nam, luận án tiến sĩ sinh học, Đại học Khoa học Tự nhiên
TP HCM, 2014.
[2]. Guzman Carlos A, Borsutzky Stefan, Griot-Wenk Monika, Metcalfe Ian C,
Pearman Jon, Collioud Andre, Favre Didier, Dietrich Guido (2006), “Vaccine
against typhoid fever”, Vaccine, 24, pp. 3804-3811.
[3]. Ivanoff, B., Levine, M. M., & Lambert, P. H. (1994). Vaccination against
typhoid fever: present status. Bulletin of the World Health Organization,72(6), 957.
[4]. WHO Technical Report Series, No. 361, 1967, Annex 4 Requirements for
Typhoid Vaccine(Requirements for Biological Substances No.15)
[5]. WHO Technical Report Series, No. 700, 1984, Annex 3 Requirements for
Typhoid Vaccine(Live attenuated, Ty21a, oral )
[6]. WHO Technical Report Series, No. 840, 1994, Annex 1 Requirements for Vi
polysaccharide typhoid vaccine
[7]. WHO Weekly Epidemiological Record, Volume 75, No.32, 257-264
[8]. WHO Observed Rate of Vaccine Reactions-Typhoid Vaccine , April, 2014
[9]. Bộ Y Tế, Hướng dẫn bảo quản vaccin, Quyết định số 1730/QĐ-BYT ngày
16/5/2014
13