CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Khái niệm về vaccine Vaccine là sản phẩm chứa kháng nguyên dùng để tạo miễn dịch đặc hiệu, khi được đưa vào cơ thể động vật sẽ tạo cho cơ thể động vật khả năng đáp ứng miễn dịch nhằm tăng sức đề kháng của cơ thể đối với một số tác nhân gây bệnh cụ thể, được dùng với mục đích phòng bệnh (Nghị định 33/2005/NĐ-CP, 2005). Đặc tính cơ bản của một vaccine - Tính sinh miễn dịch hay tính mẫn cảm: Trước tiên đó là khả năng gây ra đáp ứng miễn dịch dịch thể hoặc miễn dịch tế bào hay cả hai.
Tính này phụ thuộc kháng nguyên lẫn cơ thể nhận kích thích ấy. Trong thực nghiệm (sốc phản vệ thực nghiệm) đã cho thấy rõ là với cùng một kháng nguyên mà ở những con vật khác nhau sẽ cho đáp ứng khác nhau và trong thực tế cuộc sống cũng đã cho thấy có những bệnh riêng biệt người với vật. Vaccine đưa qua niêm mạc sẽ giúp sinh ra nhiều kháng thể IgA có hiệu lực để bảo vệ đường tiêu hoá, còn đưa vào trong da rất tốt cho đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào. Đáp ứng miễn dịch phụ thuộc vào tuổi và vào tình trạng của cơ thể nhận là những cái mà chúng ta luôn luôn cần chú ý.
- Tính kháng nguyên hay tính sinh kháng thể Những khái niệm về hapten và chất mang tải đã giúp hiểu rõ về tính kháng nguyên. Bản thân hapten có phân tử lượng quá nhỏ không gây được phản ứng sinh kháng thể nên cần thiết phải liên kết với chất mang tải. Yếu tố gây bệnh có nhiều epitop khác nhau trong đó có cái rất nhỏ nên không có tính sinh kháng thể nếu để nguyên. Nếu muốn chúng có thể sinh ra kháng thể bảo vệ chống lại bệnh thì cần đổi chúng thành có tính kháng nguyên.
Người ta phải kết hợp chúng với một protein mang tải vô hại. Thường hay dùng nhất là kết hợp với một vaccine khác như vaccine đậu mùa hay trộn nhiều vaccine với nhau. - Tính hiệu lực Các kháng thể tạo ra không phải kháng thể nào cũng có hiệu lực tức là tiêu diệt được yếu tố gây bệnh. Do yếu tố gây bệnh có nhiều kháng nguyên khác nhau nên trong sản xuất vaccine trước tiên phải làm sao cho đáp ứng miễn dịch chống lại những nhóm quyết định kháng nguyên “sinh tử” nghĩa là nếu đánh vào đó thì yếu tố gây bệnh bị tiêu diệt hay ít nhất cũng không còn khả năng sinh hại nữa.
Trước đây, qua kinh nghiệm người ta đã biết được một số kháng nguyên sinh ra được kháng thể bảo vệ như các kháng thể chống độc tố uốn ván, bạch hầu. Hiện nay đang có những cố gắng phân PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterm 5 lập kháng nguyên hay nhóm quyết định “sinh tử” ấy để làm cho vaccine được tinh khiết và thuần nhất hơn tiến tới có thể tổng hợp được chúng. Ví dụ như trong các loại kháng thể do virus viêm gan B sinh ra thì chỉ có kháng thể chống kháng nguyên bề mặt HBs là có tác dụng bảo vệ còn kháng thể chống vỏ nhân HBc không có tác dụng ấy. Tính hiệu lực hay khả năng bảo vệ có thể được đánh giá trên thực nghiệm nhưng cái chính vẫn là trên thực địa qua đánh giá sau tiêm chủng và khả năng phòng các dịch bệnh do yếu tố gây bệnh gây ra.
Tính hiệu lực cần được đánh giá trên bình diện cá thể và trên bình diện nhóm (Herd immunity = miễn dịch quần thể). Trong việc đánh giá nhóm này thì hiệu lực của vaccine còn phụ thuộc rất nhiều yếu tố khác nhau như việc bảo quản, vận chuyển và cách sử dụng vaccine. Tất cả đã tạo nên một môn khoa học mới gọi là vaccinology mà mục đích là nghiên cứu mọi biện pháp từ lúc sản xuất đến lúc tiêu dùng, để tăng tính hiệu lực của vaccine trên bình diện nhóm. - Tính vô hại Đó là một đòi hỏi tất nhiên khi sử dụng vaccine.
Cũng như đối với các thuốc điều trị khác, mọi vaccine phải được thử qua nhiều bước trong phòng thí nghiệm invitro trên tế bào, invivo trên các súc vật khác nhau rồi mới sử dụng đại trà. Tần suất và mức độ nặng nhẹ của các phản ứng phụ nếu có, phải được xác định trước khi được đem ra dùng đại trà và vẫn còn phải được theo dõi cẩn thận. Đặc tính của kháng nguyên: Kháng nguyên có nhiều đặc tính khác nhau, trong đó có tính đặc hiệu và tính sinh kháng thể. + Tính đặc hiệu Tính đặc hiệu của một kháng nguyên là đặc tính mà kháng nguyên ấy chỉ có khả năng kết hợp đặc hiệu với kháng thể tương ứng (trong trường hợp đáp ứng miễn dịch dịch thể) và có khả năng kết hợp đặc hiệu với các thụ thể bề mặt các lympho T (trong trường hợp miễn dịch tế bào).
- Kháng nguyên nào thì kháng thể nấy, kháng nguyên gắn với kháng thể như chìa khóa khớp với ổ khóa. Như thế một kháng thể chống A chỉ phản ứng với kháng nguyên A. Ngược lại một kháng nguyên A chỉ được nhận biết bởi kháng thể chống A. - Tính đặc hiệu của kháng nguyên không phải do toàn bộ cấu trúc của cả phân tử kháng nguyên quyết định mà do “nhóm quyết định” (epitope) của kháng nguyên quyết định, đó là những đoạn nhỏ hoặc một bộ phận nhỏ nằm trên bề mặt phân tử kháng nguyên quyết định.
Nhóm quyết định kháng nguyên không những quyết định tính đặc hiệu sinh kháng thể tương ứng, mà còn là vị trí để kháng thể đó, hoặc lympho bào mẫn cảm có thể gắn với kháng nguyên một cách đặc hiệu. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterm 6 - Nếu kháng nguyên chỉ có một nhóm quyết định thì sẽ kích thích cơ thể sinh ra một loại kháng thể tương ứng và kháng nguyên đó chỉ kết hợp đặc hiệu và duy nhất với loại kháng thể đó mà thôi; còn nếu kháng nguyên có nhiều nhóm quyết định thì sẽ có nhiều kháng thể tương ứng được sinh ra, nhưng nhóm quyết định nào thì kết hợp đặc hiệu với kháng thể tương ứng của nhóm đó mà thôi. Có bao nhiêu nhóm quyết định kháng nguyên thì có bấy nhiêu loại kháng thể và kết hợp đặc hiệu độc lập với nhau. -Tổng số nhóm quyết định trong một kháng nguyên gọi là hóa trị của kháng nguyên đó.
Hóa trị kháng nguyên biểu thị số lượng kháng thể mà kháng nguyên có khả năng kết hợp được, kháng nguyên có thể có hai hay nhiều hóa trị. - Tính đặc hiệu của kháng nguyên là rất nghiêm ngặt, tuy nhiên trong thực tế, hai kháng nguyên có thể có phản ứng chéo với nhau, như vậy giữa hai kháng nguyên này phải có một hoặc nhiều nhóm quyết định giống nhau hoặc gần giống nhau, Do đó, về mặt sinh học phân tử, có thể nói: Tính đặc hiệu của kháng nguyên - kháng thể là do sự tương đồng về cấu trúc hóa học, giữa một phân tử kháng thể với một nhóm quyết định kháng nguyên, mỗi một nhóm quyết định kháng nguyên chỉ có thể kết hợp với một phân tử kháng thể duy nhất, nhưng mỗi một phân tử kháng nguyên thì có thể kết hợp với vài loại kháng thể, nếu đó là phân tử kháng nguyên đa giá (có nhiều nhóm quyết định kháng nguyên trên bề mặt). Tình trạng mất phản ứng sau khi có những thay đổi cực nhỏ về cấu trúc hóa học của kháng nguyên đã chứng minh tính đặc hiệu ấy. Tính đặc hiệu của phản ứng miễn dịch đã được các công trình của K.
Landsteiner (1930-1934) chứng minh qua các kháng nguyên nhân tạo gồm một protein gắn với những phân tử nhỏ mà ông gọi là hapten. Chỉ cần biến đổi vị trí của một gốc hay thay đổi gốc đó bằng một gốc khác là đáp ứng miễn dịch có thể thay đổi được. Phản ứng chéo Đối ngược với tính đặc hiệu là phản ứng chéo khi 2 kháng nguyên có nguồn gốc khác nhau nhưng lại phản ứng với cùng một kháng thể. Nguyên nhân của phản ứng chéo: Có một cấu trúc giống hệt.
Ở các loài khác nhau vẫn có thể có những nhóm quyết định kháng nguyên chung vì lý do tiến hóa hay ngẫu nhiên. Ví dụ như những chất của nhóm máu A và B với chất của một số vi khuẩn vô hại ở ruột, chúng có cấu trúc giống nhau đến mức chính là các vi khuẩn gây ra sản xuất kháng thể tự nhiên chống A và chống B ở những người có nhóm máu O. Trong trường hợp này cá thể có nhóm máu O sản xuất những kháng thể dị loại thực ra là để chống vi khuẩn nhưng PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterm 7 đồng thời cũng là kháng thể đồng loài nếu đứng trên phương diện truyền máu hay khía cạnh khi không có hòa hợp mẹ-thai. Có một cấu trúc tương tự.
Ví dụ nhóm máu B và kháng nguyên giả B xuất phát từ kháng nguyên A1. Đặc trưng của nhóm máu A1 là có một gốc tận cùng là N- acetylgalactosamin và của kháng nguyên B là galactose. Trong ung thư đại tràng khi có nhiễm vi khuẩn thì chất N-acetylgalactosamin có thể bị mất acetyl bởi desacetylase của vi khuẩn mà đổi thành galactosamin. Khi ấy kháng nguyên A1 được nhận biết bởi một số kháng thể chống B nên được gọi là giả B.
Những kháng thể chống B ấy không phân biệt nổi OH của galactose và NH2 của galactosamin. + Tính kích thích sinh miễn dịch Kháng nguyên có khả năng kích thích cơ thể sinh ra đáp ứng miễn dịch (kháng thể). Người ta còn gọi khả năng kích thích cơ thể sinh kháng thể của kháng nguyên là tính kháng nguyên của kháng nguyên. Đáp ứng này có thể là tế bào hay dịch thể, dương tính (gây mẫn cảm tức có sinh kháng thể) hay âm tính (gây dung nạp tức không sinh kháng thể).
Tính kháng nguyên của một chất có thể mạnh hay yếu phụ thuộc vào các yếu tố sau: Tính lạ của kháng nguyên Những chất càng lạ với cơ thể càng có tính kháng nguyên mạnh, tính kháng nguyên càng mạnh khi các loài càng xa nhau về nguồn gốc tổ tiên. Ví du: lấy huyết thanh của bò tiêm cho bò hoặc cho dê thì không kích thích sinh miễn dịch hoặc sinh miễn dịch yếu, nhưng nếu lấy huyết thanh của gà tiêm cho bò thì kích thích sinh miễn dịch tốt, vì gà và bò khác nhau xa về nguồn gốc. Cấu trúc phân tử kháng nguyên Những chất có phân tử lượng càng lớn và cấu trúc càng phức tạp thì tính sinh miễn dịch càng cao, thông thường phải có phân tử lượng từ 10.