ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Nguyễn Ngọc Bảo

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VẮC XIN
PHÒNG BỆNH THAN DO Bacillus anthracis
Ở QUY MƠ PHỊNG THÍ NGHIỆM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

Hà Nội - 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Nguyễn Ngọc Bảo

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VẮC XIN
PHÒNG BỆNH THAN DO Bacillus anthracis
Ở QUY MƠ PHỊNG THÍ NGHIỆM

Chun ngành: VI SINH VẬT HỌC
Mã số: 62420107

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS. Đoàn Trọng Tuyên
2. TS. Lê Thu Hà

Hà Nội - 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Nguyễn Ngọc Bảo

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VẮC XIN
PHÒNG BỆNH THAN DO Bacillus anthracis
Ở QUY MƠ PHỊNG THÍ NGHIỆM

Chun ngành: VI SINH VẬT HỌC
Mã số: 62420107

CHỨNG NHẬN CHỈNH SỬA
Tập Thể Hƣớng Dẫn

Chủ Tịch Hội Đồng


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu trong đề tài luận án là một phần số liệu trong
đề án nghiên cứu có tên “Nghiên cứu tuyển chọn, sản xuất vắc xin than qui
mơ phịng thí nghiệm và đánh giá tính an tồn, sinh miễn dịch trên động vật
thực nghiệm” do tơi thực hiện. Kết quả cơng trình này là thành quả nghiên
cứu của tập thể mà tôi là người trực tiếp thực hiện. Tơi đã được tồn bộ các
thành viên trong nhóm nghiên cứu đồng ý cho phép sử dụng phần công việc

tôi làm trong đề tài này viết trong luận án để bảo vệ lấy bằng tiến sĩ. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa được cơng bố trong bất
kỳ cơng trình khác.
Tác giả luận án

Nguyễn Ngọc Bảo


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại học, Trường
Đại học Khoa học Tự Nhiên- ĐH Quốc gia Hà Nội và Viện Y học Dự phịng
Qn đội đã tạo điều kiện giúp tơi hồn thành luận án Tiến sĩ.
Tơi xin được bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn chân thành và sâu sắc
tới TS. Đồn Trọng Tun – Phó Viện trưởng Viện Vệ Sinh Phịng Dịch Qn
Đội - Người thầy hướng dẫn, ln tận tình chỉ bảo, truyền đạt kiến thức, kinh
nghiệm và trực tiếp sát cánh cùng tơi trong suốt q trình học tập và thực
hiện đề tài.
Tôi xin được bày tỏ lịng kính trọng và chân thành cảm ơn PGS TS.
Nguyễn Xuân Thành - nguyên Viện trưởng Viện Y học Dự Phòng Quân Đội,
Chủ nhiệm đề án nghiên cứu cấp Bộ Quốc phòng, PGS TS Đào Xuân VinhViện trưởng Viện vắc xin Pasteur Đà Lạt, PGS TS Ngơ Đình Quang Bính Viện CNSH - những người thầy đã trực tiếp hướng dẫn và làm việc với tôi
trong suốt thời gian tham gia đề án và thực hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS Lê Thu Hà và tập thể khoa Vi Sinh y
học-Viện Y học Dự phòng Quân đội và những bạn bè đồng nghiệp đã động
viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo thuộc Bộ môn Vi sinh vật
học, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG Hà Nội đã
truyền đạt kiến thức và dìu dắt tơi trong suốt q trình học tập tại trường.
Cuối cùng, tơi xin dành tình cảm sâu sắc cảm ơn gia đình đã ln động
viên, khích lệ và chia sẻ giúp tơi hồn thành tốt q trình học tập, và các
cơng việc trong suốt thời gian qua.

Nguyễn Ngọc Bảo


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU........................................................................................................ 12
CHƢƠNG 1...................................................................................................14
TỔNG QUAN................................................................................................ 14
1.1.

Một số đặc điểm dịch tễ học và lâm sàng bệnh than (Anthrax)......14

1.1.1

Đặc điểm lưu hành bệnh than trên thế giới..................................... 14

1.1.2. Đặc điểm lưu hành bệnh than tại Việt Nam.................................... 18
1.1.3. Đặc điểm lâm sàng bệnh than......................................................... 20
1.1.4. Dự phòng và điều trị bệnh than.......................................................22
1.2.

Đặc điểm sinh học của vi khuẩn than B. anthracis...........................23

1.2.1. Phân loại............................................................................................23
1.2.2. Hình thể.............................................................................................24
1.2.3. Đặc điểm sinh trưởng của vi khuẩn than...........................................26
1.2.4. Khả năng đề kháng và phương thức tồn tại của vi khuẩn than.........27
1.2.5. Cấu trúc kháng nguyên của vi khuẩn than........................................ 30

1.2.6. Độc tố của vi khuẩn than...................................................................35
1.2.7. Cấu trúc hệ thống gene của B. anthracis...........................................38
1.2.8. Đặc điểm của các chủng B. anthracis dự tuyển sản xuất vắc xin.....42
1.3.

Tình hình nghiên cứu và sản xuất vắc xin phịng bệnh than...........43

1.4.

Một số mơ hình động vật dùng thử nghiệm vắc xin than................48

CHƢƠNG 2...................................................................................................51
ĐỐI TƢỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........51
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu:...........................................................................51
6


2.2. Vật liệu nghiên cứu................................................................................ 51
2.2.1. Sinh phẩm, hoá chất nghiên cứu....................................................... 51
2.2.3. Trang thiết bị sử dụng trong nghiên cứu........................................... 53
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu......................................................................54
2.3.1. Phương pháp nghiên cứu tuyển chọn chủng sản xuất vắc xin và các
chủng vi khuẩn than gây bệnh làm chủng thử thách.........................55
2.3.2. Quy trình kỹ thuật sản xuất vắc xin...................................................56
2.3.3. Phương pháp đánh giá tính an tồn và tính sinh miễn dịch của vắc xin
phịng bệnh than................................................................................ 64
2.3.4. Quy trình đơng khơ vắc xin phòng bệnh than...................................73
2.3.5. Xử lý số liệu......................................................................................74
CHƢƠNG 3...................................................................................................75
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.......................................................................75

3.1. KẾT QUẢ TUYỂN CHỌN CHỦNG SẢN XUẤT VẮC XIN VÀ CHỦNG
THỬ THÁCH................................................................................................ 75
3.1.1. Kết quả phân lập định danh vi khuẩn than từ các loại mẫu khác nhau.....75
3.1.2. Kết quả phát hiện B. anthracis và các yếu tố độc lực bằng kỹ thuật PCR..78
3.1.3. Kết quả gây bệnh thực nghiệm của các chủng B. anthracis trên chuột nhắt
trắng 85
3.1.4. Kết quả đánh giá chủng dự tuyển vắc xin BaVCM1167.............................86
3.2. NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VẮC XIN THAN...........................................95
3.2.1. Một số kết quả nghiên cứu sản xuất vắc xin hấp phụ phòng bệnh than
(VHP) 95
3.2.2. Sản xuất vắc xin phòng bệnh than sống giảm độc lực tại Công ty Vắc xin
và Sinh phẩm Pasteur Đà Lạt:...................................................................105

7


3.3. ĐÁNH GIÁ TÍNH AN TỒN, VÀ SINH MIỄN DỊCH CỦA VẮC XIN
VHP VÀ TTB TRÊN ĐỘNG VẬT THÍ NGHIỆM.................................. 107
3.3.1. Kiểm tra tiêu chuẩn an tồn khơng đặc hiệu của vắc xin thành phẩm....107
3.3.2. Tính an tồn và tính sinh miễn dịch của vắc xin.......................................107
3.3.3. Đánh giá hiệu lực bảo vệ của hai vắc xin trên chuột lang.........................126
KẾT LUẬN.................................................................................................. 139
KIẾN NGHỊ.................................................................................................140
Danh mục cơng trình nghiên cứu liên quan đến luận án.........................143
Tài liệu tham khảo......................................................................................144
Phụ lục

8



DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

Aa

Amino acids

Axít amin

AVA

Anthrax Vaccine Absorbed

Vắc xin hấp phụ phịng
bệnh than

AC

Adenylate Cyclase

ADP

Adenosin diphosphate

ATP


Adenosin Triphosphate

B. anthracis/ Ba Bacillus anthracis
BHI
Brain heart infusion
bp

base pair

CA

Casamino Acid

CaM

Calmodulin

cAMP

dH2O

Cyclic
Adenosin
monophosphate
Centers for Disease Control Trung tâm phịng ngừa và
and Prevention
kiểm sốt dịch bệnh
Cortex Lytic Enzymes
Enzym thủy phân vỏ của
lõi bào tử

Colony-Forming Unit
Đơn vị hình thành khuẩn
lạc
deionized water
Nước khử ion

DNA

Deoxyribonucleic Acid

dNTP

Deoxyribonucleotide
Triphosphate
Ethylene
Diamine
Tetraacetic Acid
Edema Factor
Yếu tố gây phù nề

CDC
ClEs
CFU

EDTA
EF
ELISA
FAO
FDA


Enzyme-Linked
ImmunoSorbent Assay
Food Agricultural
Organisation
Food and Drug

ADN

Kỹ thuật miễn dịch hấp
phụ gắn enzyme
Tổ chức nông lương thực
thế giới
Cục quản lý Thực phẩm


GMT

Administration
Geometric mean titres

HPR

Horseradish peroxidase

kDa

Kilo Dalton

KN - KT


và Dược phẩm Hoa Kỳ
Hiệu giá trung bình nhân

Kháng nguyên – kháng
thể

LB

Lauria Betani

LF

Lethal Factor

Yếu tố gây chết

LD50

Lethal dose 50 %

Liều gây chết 50 %

MAPK,
MAPKK
MPA

Mitogen-activated protein
kinases, Mitogen-activated
protein kinases kinases
Meat Pepton Agar

Thạch pepton thịt

MPB

Meat Pepton Broth

Canh thang pepton thịt

NA

Nutrient Agar

Thạch dinh dưỡng

OD

Optical Density

Mật độ quang

ORF

Open Reading Frame

Khung đọc mở

OIE
PA

World Organization

Animal Health
Protective Antigen

PCR
PVDF
RNA

Polymerase Chains Reaction phản ứng chuỗi trùng hợp
Polyvinylidene fluoride
Ribonucleic Acid
ARN

SDS-PAGE

Sodium Dodecyl Sulphate
PolyAcrylamide
Gel
Electrophogesis
Standard deviation
Độ lệch chuẩn

SD
Xm

for Tổ chức thú y thế giới
Kháng nguyên bảo vệ

Trung bình cộng

TAE


Tris – Acetate EDTA

TBS

Tris-buffered saline

TMB

3,3′,5,5′-

Đệm duy trì pH


TSB
TTB
TTBS
Tbvk/ btvk

Tetramethylbenzidine
Trypticase soy broth
Tris-Buffered Saline
Tween 20

Canh thang Trypticase soy
Toàn tế bào
and Đệm
rửa
màng
nitrocellulose

(western
blot)
Tế bào vi khuẩn/ bào tử vi
khuẩn

VHP
WHO

Vắc xin hấp phụ
World Health Organization

Tổ chức y tế thế giới


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1: Một số vắc xin phòng bệnh than hiện có trên thế giới............45
Bảng 2. 1. Tiêu chuẩn vắc xin bào tử than (TTB).....................................69
Bảng 2. 2. Tiêu chuẩn vắc xin hấp phụ phòng bệnh than VHP...............70
Bảng 3. 1: Kết quả định danh các chủng nghi ngờ từ mẫu bệnh phẩm và
chủng được cung cấp bằng bộ kit API 50CHB/E
......................................................................................................................
75
Bảng 3.2. Kết quả định danh các chủng nghi ngờ từ mẫu môi trường
bằng bộ kit API 50CHB/E
......................................................................................................................
76
Bảng 3.3. Kết quả PCR phát hiện B. anthracis và các yếu tố độc lực từ
các chủng được cung cấp và chủng phân lập
......................................................................................................................
81

Bảng 3. 4: Thử nghiệm độc tính các chủng than trên chuột nhắt trắng .
86 Bảng 3.5. Đặc tính sinh lý sinh hóa của chủng BaVCM1167
......................................................................................................................
87
Bảng 3.6. Kết quả xác định LD50 của chủng 4NS trên chuột lang..........92
Bảng 3.7. Kết quả kiểm tra chất gây sốt trên thỏ của vắc xin phòng bệnh
than VHP và TTB
....................................................................................................................
109
Bảng 3.8. Thăm dò liều chết LD100 của vắc xin VHP trên chuột nhắt
trắng
....................................................................................................................
109


Bảng 3.9. Xác định liều chết 50 % (LD50) của vắc xin VHP trên chuột
nhắt trắng.................................................................................................. 110
Bảng 3.10. Kết quả dò liều chết LD100 của vắc xin TTB trên chuột nhắt
trắng...........................................................................................................111
Bảng 3.11. Xác định liều chết 50 % (LD50) vắc xin TTB trên chuột nhắt
trắng...........................................................................................................112
Bảng 3.12. Nồng độ kháng thể trong huyết thanh thỏ trước khi tiêm
hai loại vắc xin.......................................................................................... 114
Bảng 3. 13. Nồng độ anti-PA83 trong huyết thanh của các lô thỏ tiếp
nhận hai loại vắc xin ở tuần thứ 6.......................................................... 116


Bảng 3. 14. Nồng độ anti-PA83 trong huyết thanh của các lô thỏ tiếp
nhận hai loại vắc xin ở tuần thứ 8.......................................................... 117
Bảng 3.15. Nồng độ anti-PA83 trong huyết thanh của các lô thỏ tiếp nhận

hai loại vắc xin ở tuần thứ 10..................................................................119
Bảng 3.16. Kết quả kiểm định so sánh từng cặp về GMT giữa các lần lấy
máu ở lô thỏ tiêm vắc xin VHP................................................................ 123
Bảng 3.17. Kết quả kiểm định so sánh từng cặp về GMT giữa các thời
điểm ở lô thỏ tiêm vắc xin TTB................................................................ 124


DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1: Bản đồ dịch tễ bệnh than trên thế giới năm 2013....................17
Hình 1. 2: Bệnh than thể da của bệnh nhân thu dung điều trị tại huyện
Mèo Vạc Hà Giang
......................................................................................................................
20
Hình 1. 3: Vi khuẩn than dưới kính hiển vi...............................................24
Hình 1. 4: Lát cắt dọc của bào tử Bacillus anthracis................................25
Hình 1. 5. Đặc điểm sinh trưởng của B. anthracis trên các loại mơi
trường khác nhau
......................................................................................................................
26
Hình 1. 6: Cấu trúc đơn phân của kháng nguyên bảo vệ (PA).................32
Hình 1. 7: Cơ chế tác động của độc tố than...............................................38
Hình 2. 1: Quy trình sản xuất vắc xin phịng bệnh than sống giảm độc
lực.
......................................................................................................................
57
Hình 2. 2. Quy trình sản xuất vắc xin hấp phụ phịng bệnh than VHP...58
Hình 2. 3: Lịch tiêm và thời gian lấy máu đánh giá đáp ứng miễn dịch
của thỏ tiêm vắc xin
......................................................................................................................
66

Hình 3.1: Kết quả PCR phát hiện gene Ba813 của các chủng B. anthracis
Hình 3.2: Kết quả PCR phát hiện gene pagA của các chủng B.
anthracis79 Hình 3.3: Kết quả PCR phát hiện gene capA, capB, capC của
các chủng B. anthracis...............................................................................80


Hình 3.4: Thử nghiệm gây bệnh thực nghiệm trên chuột nhắt trắng với
chủng B. anthracis đầy đủ độc lực, liều 0,5ml đường tiêm ổ bụng
......................................................................................................................
85
Hình 3.5. Điện di sản phẩm PCR của gene pagA trên gel 0,8% agarose
với cặp mồi BA1 và BA2
......................................................................................................................
87
Hình 3.6: So sánh trình tự nucleotide vùng pagA của 3 chủng B.
anthracis phân lập tại Việt Nam và chủng dự tuyển sản xuất vắc xin
BaVCM1167
(Ba1167)
bằng
phần
mềm
Mega5
......................................................................................................................
90


Hình 3.7: Điện di phát hiện sản phẩm protein PA trên thạch
polyacrylamide 12,6 % của chủng BaVCM1167 nuôi cấy trên mơi trường
1 và 2 sau 42 giờ..........................................................................................95
Hình 3.8: Điện di trên gel polyacrylamide 12,6 % phát hiện sản phẩm

protein PA của chủng BaVCM1167 ở các thời điểm 24 giờ, 36 giờ, 48 giờ,
60 giờ, 72 giờ nuôi cấy trong môi trường 1 dạng lỏng..............................98
Hình 3.9: Điện di trên gel polyacrylamide 12,6 % phát hiện sản phẩm
protein PA của chủng BaVCM1167 ở các thời điểm 24 giờ, 36 giờ, 48 giờ,
60 giờ, 72 giờ nuôi cấy ở môi trường 2 dạng rắn...................................... 99
Hình 3.10: Điện di trên gel polyacrylamide 12,6 % phát hiện protein PA
của chủng BaVCM1167 sinh tổng hợp ở các thời điểm 24h, 36h, 48h,
60h, 72h nuôi cấy trong mơi trường 2 dạng lỏng......................................99
Hình 3.11: Động thái của q trình lên men của chủng BaVCM1167 ở
nhiệt độ 37 oC trong điều kiện kỵ khí, sản xuất vắc xin VHP................100
Hình 3.12: Biểu đồ phương trình đường chuẩn xác định hàm lượng
protein tổng số và protein PA....................................................................101
Hình 3. 13: Điện di protein tổng số của chủng BaVCM 1167Error! Bookmark not
de
Hình 3.14: Bán tinh sạch protein PA bằng phương pháp tủa ethanol ở
các nồng độ khác nhau.............................................................................102
Hình 3. 15: Sắc ký đồ DEAE của các phân đoạn được đẩy ra khỏi cột 103
Hình 3.1 : ết quả phản ứng ELISA phát hiện sự có mặt của protein PA
trong các đỉnh P1- P4...............................................................................103
Hình 3.17: Hình ảnh điện di các phân đoạn tinh sạch protein bằng sắc ký
biogel P100.......................................................Error!

Bookmark

not

defined.
Hình 3.18: Phản ứng của protein PA gắn Thioredoxin với kháng thể
kháng


Thioredoxin

trên

màng

lai

PVDF


....................................................................................................................
cxli


Hình 3.19: Phản ứng của protein PA gắn Thioredoxin với kháng thể
kháng PA trên màng lai PVDF
....................................................................................................................
cxli
Hình 3.20:Đáp ứng miễn dịch của cá thể thỏ tiếp nhận vắc xin hấp
phụ120 Hình 3.21: Đáp ứng miễn dịch của cá thể thỏ tiếp nhận vắc xin
tồn tế bào.................................................................................................122
Hình 3.22: Sự thay đổi nồng độ kháng thể trung bình (GMT) theo thời
gian
....................................................................................................................
122
Hình 3. 23: Đánh giá hiệu lực bảo vệ của vắc xin TTB trên chuột
lang127 Hình 3. 24:Đánh giá hiệu lực bảo vệ của vắc xin VHP trên chuột
lang129



MỞ ĐẦU
Bệnh than (anthrax) là bệnh truyền nhiễm cấp tính, nguyên nhân do
nhiễm vi khuẩn than Bacillus anthracis. Vi khuẩn than thường gây bệnh cho
các loại động vật móng guốc, ăn cỏ như: trâu, bò, ngựa, dê, cừu…người mắc
bệnh là do ngẫu nhiên tiếp xúc trực tiếp với động vật mắc bệnh hoặc các sản
phẩm từ động vật như: thịt, sữa, da, lơng. Vi khuẩn than được xếp vào nhóm
tác nhân nguy hiểm nhóm 3 bởi vì bệnh cảnh lâm sàng và đường lây đa dạng,
gây tử vong cao, tồn tại bền vững ngồi mơi trường. Vi khuẩn than hay được
sử dụng làm vũ khí sinh học vi: giá thành sản xuất rẻ và dễ sản xuất và tàng
trữ. B. anthracis thường được một số nước sử dụng như loại vũ khí bí mật
trong phịng chống và đánh trả, ln có nguy cơ sử dụng khi chiến tranh [5].
Phịng chống bệnh than ln là vấn đề mang tính cấp thiết, biện pháp
sử dụng kháng sinh chỉ mang tính ngắn hạn, tại chỗ. Biện pháp tiêm phòng
vắc xin chủ động bảo vệ cho các nhóm nguy cơ cao mang tính lâu dài và trên
diện rộng: người dân trong vùng dịch, nhân viên y tế trực tiếp điều trị bệnh
nhân mắc bệnh than, nhân viên xét nghiệm tại các phịng thí nghiệm... Bên
cạnh đó, sử dụng vắc xin phịng bệnh than cho quân nhân thực hiện nhiệm vụ
trong điều kiện tác chiến nghi ngờ địch sử dụng vũ khí có vi khuẩn than cũng
là vấn đề nhiều quốc gia trên thế giới đặt ra.
Hiện nay, việc sử dụng vắc xin phòng bệnh than cho người có hai xu
hướng khác nhau. Đối với các nước: Anh, Hoa Kỳ, vắc xin phòng bệnh than
đã đưa vào sử dụng là loại vắc xin phòng bệnh than hấp phụ, sử dụng một
phần cấu trúc tế bào với tiêu chí gây miễn dịch đặc hiệu, an tồn, ít phản ứng
phụ. Trường phái của các nước: Nga, Trung Quốc, Ấn Độ,, sản xuất vắc xin
bào tử than - tồn tế bào với mục đích gây đáp ứng miễn dịch nhanh và sản
xuất đơn giản, đầu tư ít. Do vậy cần có những nghiên cứu cụ thể về hai
phương pháp này để có được phương án phù hợp nhất với Việt Nam.



Tại Việt Nam, hàng năm dịch than vẫn xảy ra trên gia súc và lây sang
người nhưng vẫn chưa có vắc xin phòng cho người. Đến nay tại Việt Nam,
chưa có nghiên cứu sự phù hợp giữa các chủng gây bệnh và chủng dùng sản
xuất vắc xin. Việc nhập vắc xin phịng bệnh than cho người có nhiều khó khăn
và khơng đáp ứng được u cầu chủ động phịng bệnh. Chính vì vậy, để đáp
ứng u cầu của cộng đồng, nhất là yêu cầu của Quân đội chúng tôi tiến hành
đề tài “Nghiên cứu sản xuất vắc xin phòng bệnh than do Bacillus
anthracis ở quy mơ phịng thí nghiệm” nhằm mục đích:

1. Tuyển chọn được chủng vi khuẩn than để sản xuất vắc xin và một số chủng
than gây bệnh đầy đủ độc lực tại Việt Nam để đánh giá hiệu lực của vắc
xin.
2. Sản xuất được vắc xin phòng bệnh than ở quy mơ phịng thí nghiệm.
3. Đánh giá được tính an tồn, tính sinh miễn dịch và hiệu lực của hai loại
vắc xin than trên động vật.


CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1.

Một số đặc điểm dịch tễ học và lâm sàng bệnh than (Anthrax)

1.1.1 Đặc điểm lƣu hành bệnh than trên thế giới
Hầu hết các nước trên thế giới đều đã từng báo cáo có ca bệnh than.
Theo Glassman ước tính trên thế giới có khoảng 20.000- 100.000 ca mắc
(1958). Trong thập kỷ 1980 có gần 2000 ca bệnh trên người hàng năm.
Những ca bệnh đầu tiên được phát hiện liên quan đến các vùng sản xuất nông
nghiệp ở một số nước châu Á và châu Phi do tiếp xúc với súc vật nhiễm bệnh.
Ca bệnh đầu tiên được báo cáo liên quan đến công nghiệp xuất hiện ở châu

Âu và Bắc Mỹ, là những nơi có nền cơng nghiệp thuộc da, làm len phát triển
[98].
Những năm 1979- 1985, một đại dịch than xảy ra ở Zimbabwe làm
khoảng 10.000 người mắc bệnh. Năm 1979 tại Sverdlovsk - Liên Bang Nga
xảy ra vụ nổ phịng thí nghiệm trong qn đội làm 42 người mắc bệnh than
theo đường hô hấp [6]. Ở Australia vẫn tiếp tục xuất hiện rải rác các vụ dịch
than, hay gặp ở khu vực Nam Wales và Victoria. Tại Anh, năm 1961 báo cáo
có 145 ca bệnh, và 10 ca bệnh từ năm 1980- 1990 [114]. Dịch than trên động
vật lan rộng khắp Ấn Độ, trong những năm 1991-1996 có 1613 vụ dịch than
trên động vật được ghi nhận, tỉ lệ chết 62,5 % trong đó 20 % là trâu, 80 % còn
lại là cừu và dê. Trong năm 1996 tại Philippine có 4 vụ dịch than xảy ra trên
động vật, ở Thái Lan có 6 vụ dịch xảy ra trên động vật và có 148 người mắc
bệnh. Tại Nepal từ năm 1992 đến 1997 có 19 vụ dịch than ở gia súc, cừu,
ngựa làm tổng cộng 222 súc vật bị chết [54].
Bản đồ dịch tễ bệnh than trên thế giới nhìn chung khơng có nhiều biến
động về vùng lưu hành dịch, vùng tồn lưu bào tử và vùng khơng có bào tử


than. Châu Âu, Châu Mĩ và Australia nhờ có những biện pháp và chính sách
hợp lý đã khống chế rất tốt sự bùng phát của dịch. Châu Á và Châu Phi là
những vùng lưu hành dịch than, những ổ dịch mang tính địa phương. Tùy
thuộc thời điểm khác nhau, các vùng đã từng lưu hành dịch có những đợt
bùng phát trở thành dịch lớn hay vùng lưu hành dịch mức độ cao (Hình 1.1).
Hiện tại, nhìn trên bản đồ dịch tễ bệnh than trên thế giới năm 2013 thì dịch
than được cho là vẫn lưu hành mức độ cao ở một số nước Châu Phi và Châu
Á như: Gambia, Guinea, Serria, Liberia, Bờ Biển Ngà, Ghana, Tchad,
Ethiopia, Zambia và Zimbabwe, Thổ Nhĩ Kỳ, Tajikistan, Pakistan và
Myanma.
Bệnh than trên động vật đã được khống chế ở các nước Châu Âu (Hy
Lạp, Ý, Tây Ban Nha, Thổ Nhĩ Kỳ). Khu vực Mỹ-Latin đã được xác định có

bệnh than gây chết gia súc như Hoa Kỳ, Mexico, Guatemala, Peru, Bolivia và
Venezuela. Khu vực Nam Phi số lượng vụ dịch than đã giảm nhiều do chương
trình kiểm sốt tốt ở các nước như Bostswana, Zimbabwe và Zambia [92].
Các nước Trung Đơng cịn có sự lưu hành cao của bệnh. Ở phía Nam Ấn Độ,
bệnh than vẫn lưu hành trên động vật, nhưng ở miền Bắc Ấn Độ khơng phát
hiện thấy (vì khu vực này đất nhiễm axít), nhưng Nepal giáp phía Bắc Ấn Độ
lại là vùng lưu hành dịch cao. Một số quốc gia Đông Nam Á (Myanma, Việt
Nam, Campuchia, Thái Lan) và Tây Trung Quốc là vùng lưu hành dịch ở
nhiều tỉnh, còn các nước Philippine và Indonesia chỉ giới hạn ở một vùng.
Dịch than lưu hành tản phát tại các quốc gia khơng có chương trình kiểm sốt
tốt, thường dẫn đến dịch hay bùng phát trên động vật [115].
Bệnh than thường thấy ở các loài gia súc ăn cỏ, tuy nhiên một số báo
cáo có cả ở chó hoang. Bệnh than có khả năng gây dịch với số lượng lớn động
vật. Liều gây chết 50 % (LD 50) của bệnh than đối với chuột lang là nhỏ hơn
10 vi khuẩn, đối với khỉ 3 x 103 vi khuẩn, đối với chuột cống 106, đối với lợn


109 và đối với chó 5 x 101o. Liều gây nhiễm tối thiểu (MID) theo đường khơng
khí đối với cừu là 35.000 bào tử, nhưng với chủng phân lập được trong công
viên quốc gia Kruger là 100 bào tử [30], [99].
Nguyên nhân chính gây nhiễm bệnh than ở người là do tiếp xúc trực
tiếp hoặc gián tiếp với động vật và các sản phẩm từ động vật. Số lượng người
mắc bệnh than cũng phụ thuộc vào mức độ phơi nhiễm và tỉ lệ mắc bệnh trên
động vật. Số liệu dịch tễ trên toàn thế giới cho thấy tỉ lệ như sau: 1 ca bệnh
trên người thể da thì có tới 10 gia súc mắc bệnh, 1 người mắc bệnh thể dạ dày
- ruột thì có tới 30 - 60 động vật mắc bệnh trong vùng xung quanh đó. Ở
người, thường 95 % số ca mắc bệnh than ở thể da, hay 100 - 200 ca bệnh thể
da thì có 01 trường hợp thể ruột [118].
Đặc điểm dịch tễ bệnh than ở các vùng địa lý khác nhau trên thế giới có
nhiều điểm khác biệt. Điều này được tạo nên bởi các yếu tố sinh thái, dịch tễ

liên quan tới sự tồn tại, phương thức lây truyền, các yếu tố nguy cơ, tỷ lệ và
cơ cấu thể bệnh ở mỗi vùng. Yếu tố sinh thái của bệnh là các điều kiện môi
trường ảnh hưởng đến sự tồn tại mầm bệnh: sự nảy mầm, trạng thái ngủ, kiểu
địa hình mang tính tập chung hay phát tán bào tử, tăng hay giảm khả năng
tiếp xúc với các vật chủ.
Những yếu tố ảnh hưởng lớn đến sự tồn tại của mầm bệnh trong tự
nhiên bao gồm: độ pH của đất, thành phần chất hữu cơ, nồng độ các chất
khoáng, độ ẩm và nhiệt độ. Đất có độ pH nhỏ hơn 5 sẽ làm cho các bào tử bị
bất hoạt không tồn tại được lâu. Độ pH trung tính hoặc kiềm nhẹ là điều kiện
thích hợp cho bào tử tồn tại hàng chục, hàng trăm năm. Đất nhiều chất hữu
cơ, mùn độ ẩm cao giúp cho bào tử dễ nảy mầm hơn khi gặp vật chủ. Nhiệt độ
là yếu tố quan trọng tác động đến sự nảy mầm của bào tử, dưới 15 oC khó nảy
mầm, dưới 5oC không nảy mầm [116]. Điều kiện tốt nhất cho bào tử than tồn
tại là đất thảo nguyên đen giàu chất hữu cơ và canxi. Bệnh than hay xảy ra với


gia súc chăn ni trên đất có độ pH cao hơn 6,0 và nhiệt độ môi trường trên
15,5oC, đất chứa mollisol và aridisol [116]. Tỷ lệ tử vong do bệnh than không
đồng đều trên cùng một vùng thảo nguyên, liên quan chặt với yếu tố đất đen
giầu hữu cơ, đặc biệt là đất chernozem và kastanozem, với vơi hoặc lịng đất
giàu thạch cao [116]. Đất phaeozem dày có liên quan đến nguy cơ bị bệnh
than như ở Argentina. Trong công viên quốc gia Kruger Nam Phi (KNP), khu
vực đất có canxi > 150 milliequivalents và độ pH > 7.0 tỷ lệ tử vong do bệnh
than của các động vật hoang dã cao hơn bảy lần so với những khu vực có độ
pH và nồng độ canxi thấp hơn [116].

Vùng bệnh lưu hành thường xuyên, tỷ lệ cao
Vùng bệnh lưu hành khu trú địa phương
Vùng lưu hành bào tử than


Vùng ít có khả năng có dịch
Vùng khơng có dịch
Vùng khơng có thơng tin

Hình 1. 1: Bản đồ dịch tễ bệnh than trên thế giới năm 2013
Nguồn: WHO/anthrax data world

Về địa hình, chỗ lõm trũng hoặc vùng lịng chảo sẽ tích lũy nhiều
khống chất và chất mùn từ xung quanh. Q trình tích lũy này làm canxi