Tổng quan nghiên cứu

Bệnh cúm mùa là một trong những bệnh truyền nhiễm phổ biến trên toàn cầu, gây ra bởi vi rút RNA thuộc họ Orthomyxoviridae. Theo ước tính, các đại dịch cúm trong lịch sử như cúm Tây Ban Nha năm 1918 đã gây tử vong khoảng 40-50 triệu người trên toàn thế giới. Vi rút cúm có khả năng đột biến cao, tạo ra các biến thể kháng nguyên mới, làm giảm hiệu quả miễn dịch từ các loại vắc xin hiện có. Hiện nay, hai phân nhóm cúm A (A/H1N1 và A/H3N2) cùng hai dòng cúm B (B/Victoria và B/Yamagata) đang lưu hành đồng thời, trong khi các vắc xin cúm ba chủng chỉ chứa một dòng cúm B, dẫn đến hạn chế trong khả năng bảo vệ. Do đó, WHO và FDA đã khuyến cáo phát triển vắc xin cúm mùa bốn chủng nhằm tăng cường hiệu quả phòng bệnh.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xây dựng quy trình phối trộn vắc xin cúm mùa bốn chủng dạng mảnh tại Viện Vắc xin và Sinh phẩm Y tế (IVAC), áp dụng quy trình này vào sản xuất thử nghiệm quy mô 10.000 liều/lô và đánh giá chất lượng sản phẩm theo tiêu chuẩn WHO và Dược điển Việt Nam. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 9/2022 đến tháng 9/2023 tại IVAC, với ý nghĩa khoa học là làm cơ sở cho các nghiên cứu phát triển công nghệ vắc xin khác, đồng thời có ý nghĩa thực tiễn trong việc nâng cao năng lực sản xuất và thương mại hóa vắc xin cúm mùa bốn chủng tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về vi rút cúm và vắc xin cúm mùa, bao gồm:

  • Đặc điểm cấu trúc và tính chất kháng nguyên của vi rút cúm: Vi rút cúm có cấu trúc gồm vỏ capsid, vỏ bọc ngoài và lõi RNA đơn sợi âm tính. Kháng nguyên bề mặt chính là Hemagglutinin (HA) và Neuraminidase (NA), trong đó HA quyết định khả năng miễn dịch bảo vệ. Vi rút cúm A có khả năng biến đổi kháng nguyên mạnh mẽ qua các cơ chế lệch/trượt kháng nguyên, tạo ra nhiều chủng khác nhau.

  • Công nghệ sản xuất vắc xin cúm mùa: Bao gồm công nghệ sản xuất trên trứng gà có phôi, trên tế bào và công nghệ tái tổ hợp. Vắc xin cúm mùa dạng mảnh (split vaccine) là loại vắc xin bất hoạt được sử dụng phổ biến, có ưu điểm về an toàn và hiệu quả miễn dịch.

  • Tiêu chuẩn chất lượng vắc xin: Dựa trên các tiêu chuẩn của WHO và Dược điển Việt Nam, các chỉ tiêu quan trọng gồm cảm quan, pH, hàm lượng HA, endotoxin, protein tổng số, an toàn chung và nhận dạng kháng nguyên.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Nghiên cứu sử dụng nguyên liệu nước cốt cúm mùa đơn chủng gồm bốn chủng A/H1N1, A/H3N2, B/Victoria và B/Yamagata, cùng các sinh phẩm chuẩn và hóa chất phục vụ sản xuất và kiểm định.

  • Thiết kế nghiên cứu: Thiết kế nghiên cứu gồm các bước xác định tiêu chuẩn chất lượng nguyên liệu, đánh giá tính tương thích giữa các thành phần kháng nguyên, xây dựng quy trình phối trộn, sản xuất thử nghiệm 3 lô vắc xin quy mô 10.000 liều/lô và đánh giá chất lượng sản phẩm.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng các phương pháp kiểm tra cảm quan, đo pH, phản ứng khuếch tán miễn dịch vòng đơn (SRID) để xác định hàm lượng HA, phương pháp LAL để kiểm tra endotoxin, phương pháp đo quang để xác định formaldehyde tồn dư và protein tổng số, cùng các thử nghiệm an toàn trên động vật thí nghiệm.

  • Timeline nghiên cứu: Thực hiện từ tháng 9/2022 đến tháng 9/2023, bao gồm các giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu, xây dựng quy trình phối trộn, sản xuất thử nghiệm và đánh giá chất lượng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Chất lượng nguyên liệu nước cốt cúm đơn chủng: Các lô nước cốt của bốn chủng cúm A/H1N1, A/H3N2, B/Victoria và B/Yamagata đều đạt tiêu chuẩn về cảm quan, pH (6,5-7,5), hàm lượng HA ≥ 60 µg/ml, endotoxin ≤ 100 EU/60 µgHA và protein tổng số ≤ 300 µg/60 µgHA. Ví dụ, hàm lượng HA của lô A/H1N1 dao động từ 251,5 đến 325,3 µg/ml, endotoxin ở mức thấp 0,18-0,48 EU/60 µgHA.

  2. Tính tương thích giữa các thành phần kháng nguyên: Đánh giá phối trộn các cặp kháng nguyên cúm B/Yamagata với từng chủng A/H1N1, A/H3N2 và B/Victoria cho thấy dung dịch đồng nhất, pH ổn định trong khoảng 7,17-7,27, không có hiện tượng kết tủa hay biến đổi. Hàm lượng HA của từng chủng duy trì gần với giá trị phối trộn ban đầu (khoảng 15 µg/liều), an toàn chung đạt yêu cầu.

  3. Xây dựng quy trình phối trộn vắc xin bốn chủng: Quy trình phối trộn được thiết lập với tốc độ khuấy 180-250 vòng/phút, thời gian khuấy 5 phút sau mỗi lần bổ sung kháng nguyên và 30 phút sau khi bổ sung dung dịch PBS. Trình tự phối trộn lần lượt là A/H1N1, A/H3N2, B/Victoria và B/Yamagata.

  4. Đánh giá chất lượng sản phẩm sản xuất thử nghiệm: Ba lô vắc xin quy mô 10.000 liều/lô được sản xuất theo quy trình trên đều đạt các chỉ tiêu về cảm quan, pH, vô khuẩn, hàm lượng HA ≥ 15 µg/liều/chủng, endotoxin ≤ 100 EU/liều, protein tổng số ≤ 300 µg/liều, formaldehyde tồn dư ≤ 0,02%, và nhận dạng kháng nguyên đặc hiệu.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy nguyên liệu nước cốt cúm bốn chủng có chất lượng đồng đều, phù hợp để phối trộn vắc xin dạng mảnh. Việc đánh giá tính tương thích giữa các thành phần kháng nguyên là bước quan trọng nhằm tránh hiện tượng kết tủa hoặc tương tác chéo làm giảm hiệu quả vắc xin. Kết quả tương thích tốt giữa chủng B/Yamagata với các chủng còn lại khẳng định tính khả thi của quy trình phối trộn bốn chủng.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả này phù hợp với khuyến cáo của WHO về việc bổ sung dòng B/Yamagata nhằm tăng cường khả năng bảo vệ. Quy trình phối trộn được xây dựng dựa trên nền tảng công nghệ sản xuất vắc xin ba chủng tại IVAC, được tối ưu hóa về thời gian và tốc độ khuấy để đảm bảo đồng nhất và ổn định sản phẩm.

Các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm thử nghiệm đều đạt tiêu chuẩn WHO và Dược điển Việt Nam, đồng thời thử nghiệm an toàn trên động vật thí nghiệm cho thấy vắc xin không gây độc và có khả năng sinh miễn dịch tốt. Dữ liệu này có thể được trình bày qua các biểu đồ đáp ứng kháng thể (GMT) và bảng so sánh các chỉ tiêu chất lượng giữa các lô sản xuất.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Triển khai sản xuất quy mô lớn: Áp dụng quy trình phối trộn đã xây dựng để sản xuất vắc xin cúm mùa bốn chủng ở quy mô công nghiệp nhằm đáp ứng nhu cầu tiêm chủng trong nước, mục tiêu tăng sản lượng lên hàng triệu liều/năm trong vòng 2-3 năm tới, do IVAC chủ trì thực hiện.

  2. Nâng cao kiểm soát chất lượng nguyên liệu: Thiết lập hệ thống giám sát chặt chẽ chất lượng nước cốt cúm đơn chủng, đặc biệt là chủng B/Yamagata, nhằm đảm bảo tính ổn định và đồng nhất của nguyên liệu đầu vào, thực hiện thường xuyên hàng quý bởi phòng Kiểm định của IVAC.

  3. Phát triển nghiên cứu lâm sàng mở rộng: Tiến hành các nghiên cứu lâm sàng giai đoạn II và III để đánh giá hiệu quả và an toàn của vắc xin trên đa dạng nhóm đối tượng, đặc biệt là trẻ em và người cao tuổi, trong vòng 3-5 năm, phối hợp với các cơ sở y tế và viện nghiên cứu.

  4. Đẩy mạnh đào tạo và chuyển giao công nghệ: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về quy trình phối trộn và kiểm soát chất lượng vắc xin cho cán bộ kỹ thuật và nhân viên sản xuất, đồng thời xây dựng tài liệu hướng dẫn chuẩn, thực hiện trong 12 tháng tới tại IVAC.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà nghiên cứu và phát triển vắc xin: Luận văn cung cấp cơ sở khoa học và quy trình kỹ thuật chi tiết để phát triển vắc xin cúm mùa bốn chủng, hỗ trợ nghiên cứu ứng dụng và cải tiến công nghệ sản xuất vắc xin.

  2. Cơ sở sản xuất vắc xin trong nước và quốc tế: Các nhà máy sản xuất vắc xin có thể áp dụng quy trình phối trộn và tiêu chuẩn chất lượng được đề xuất để nâng cao hiệu quả sản xuất và đảm bảo chất lượng sản phẩm.

  3. Cơ quan quản lý y tế và kiểm định: Thông tin về tiêu chuẩn chất lượng và phương pháp đánh giá an toàn, hiệu quả vắc xin giúp các cơ quan quản lý xây dựng chính sách, quy định và giám sát chất lượng vắc xin.

  4. Chuyên gia y tế công cộng và dịch tễ học: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu về sự lưu hành các chủng vi rút cúm và hiệu quả của vắc xin bốn chủng, hỗ trợ hoạch định chiến lược tiêm chủng và phòng chống dịch cúm mùa.

Câu hỏi thường gặp

  1. Vắc xin cúm mùa bốn chủng khác gì so với ba chủng?
    Vắc xin bốn chủng bổ sung thêm một dòng cúm B (B/Yamagata) so với vắc xin ba chủng chỉ có một dòng B, giúp tăng khả năng bảo vệ trước các chủng cúm B lưu hành đồng thời, giảm nguy cơ mắc bệnh do chủng không có trong vắc xin.

  2. Quy trình phối trộn vắc xin có phức tạp không?
    Quy trình phối trộn được thiết kế tối ưu với tốc độ khuấy 180-250 vòng/phút và thời gian khuấy hợp lý, đảm bảo đồng nhất và ổn định sản phẩm, phù hợp với quy mô sản xuất thử nghiệm và có thể mở rộng quy mô.

  3. Làm thế nào để đánh giá tính tương thích giữa các thành phần kháng nguyên?
    Tính tương thích được đánh giá qua cảm quan dung dịch, đo pH, hàm lượng HA và thử nghiệm an toàn chung, nhằm phát hiện hiện tượng kết tủa hoặc tương tác chéo có thể ảnh hưởng đến chất lượng vắc xin.

  4. Vắc xin đã được thử nghiệm an toàn trên động vật chưa?
    Ba lô vắc xin thử nghiệm đã được đánh giá an toàn trên chuột nhắt và chuột lang, kết quả cho thấy không có dấu hiệu độc tính, động vật khỏe mạnh và tăng cân bình thường sau 7 ngày theo dõi.

  5. Tính ổn định của vắc xin được đảm bảo như thế nào?
    Vắc xin được nghiên cứu tính ổn định ở điều kiện bảo quản thực (5 ± 3ºC) và điều kiện thúc đẩy nhanh (25 ± 2ºC, 37 ± 2ºC) với các chỉ tiêu cảm quan, pH, hàm lượng HA, endotoxin và protein tổng số duy trì ổn định trong suốt thời gian nghiên cứu.

Kết luận

  • Đã xây dựng thành công quy trình phối trộn vắc xin cúm mùa bốn chủng dạng mảnh với các chủng A/H1N1, A/H3N2, B/Victoria và B/Yamagata tại IVAC.
  • Nguyên liệu nước cốt cúm bốn chủng đạt tiêu chuẩn chất lượng theo WHO và Dược điển Việt Nam, đảm bảo tính khả thi cho sản xuất vắc xin.
  • Tính tương thích giữa các thành phần kháng nguyên được xác nhận, không có hiện tượng tương tác chéo hay kết tủa ảnh hưởng đến chất lượng.
  • Sản phẩm vắc xin thử nghiệm quy mô 10.000 liều/lô đạt các chỉ tiêu chất lượng và an toàn, có khả năng sinh miễn dịch tốt trên động vật thí nghiệm.
  • Đề xuất triển khai sản xuất quy mô lớn, nâng cao kiểm soát chất lượng và phát triển nghiên cứu lâm sàng để hoàn thiện và thương mại hóa sản phẩm.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích các nhà sản xuất và cơ quan quản lý áp dụng quy trình phối trộn này, đồng thời đẩy mạnh nghiên cứu lâm sàng và đào tạo kỹ thuật để nâng cao năng lực sản xuất vắc xin cúm mùa bốn chủng tại Việt Nam.