CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ VẮC-XIN Vắc-xin là một chế phẩm sinh học có thể được sử dụng để tạo ra phản ứng miễn dịch một cách an toàn nhằm bảo vệ cơ thể chống lại nhiễm trùng, bệnh tật cụ thể khi tiếp xúc với mầm bệnh sau đó [16, 43]. Sử dụng vắc-xin là một cách đơn giản, an toàn và hiệu quả để bảo vệ cơ thể chống lại các bệnh có hại trước khi tiếp xúc với chúng [43]. Do đó, trong vòng hơn 200 năm kể từ khi chính thức ra đời cho đến nay, vắc-xin luôn được coi là “vũ khí lợi hại nhất của con người trong cuộc chiến chống lại bệnh truyền nhiễm. Lịch sử ra đời và quá trình phát triển vắc-xin: 1.
Các biện pháp chủng ngừa trước thế kỉ XVIII: Trước khi có khái niệm chính thức về vắc-xin, từ đầu thiên niên kỉ thứ hai, đã có rất nhiều ghi chép liên quan đến việc thực hành các biện pháp chủng ngừa, đặc biệt là liên quan đến bệnh đậu mùa - một trong những căn bệnh đáng sợ nhất lịch sử với tỷ lệ tử vong lên đến 30%. Bản ghi chép đầu tiên liên quan đến phương pháp cố ý lây nhiễm bệnh đậu mùa (hay còn gọi là “variolation”) được cho là do một nữ tu sĩ Phật giáo ghi lại vào khoảng năm 1022 đến năm 1063 [17, 35]. Ghi chép này mô tả việc thực hành bằng cách mài vảy lấy từ một người bị bệnh đậu mùa thành bột mịn và cùng với các thành phần khác, thổi hỗn hợp vào lỗ mũi của một người chưa từng mắc bệnh[35]. Sau đó, những người này mắc bệnh dạng nhẹ và miễn dịch với bệnh đậu mùa sau khi khỏi.
Đến năm 1700, phương pháp này đã lan sang châu Phi, Ấn Độ, châu Âu. Trái ngược với những người châu Á và châu Phi, người châu Âu có xu hướng cố ý lây nhiễm bệnh qua vết thủng trên da [17]. Năm 1717, Lady Mary Wortley Montagu, vợ của đại sứ Anh, biết được về phương pháp này ở Constantinople [10]. Năm 1721, theo sự thúc giục của Montagu và Công nương xứ Wales, một số tù nhân và trẻ em bị bỏ rơi đã được mang ra thử nghiệm bằng cách cấy đậu mùa dưới da [10].
Vài tháng sau, những đứa trẻ và tù nhân này được lệnh cố tình tiếp xúc với bệnh đậu mùa. Khi không ai mắc bệnh, quy trình này được coi là an toàn và các thành viên của gia đình hoàng gia được cấy vào cơ thể [17]. Thủ tục này sau đó đã trở thành trào lưu ở châu Âu. Nô lệ châu Phi đã du nhập phương pháp này vào châu Mỹ.
Tại Masachusetts, Cotton Mather đã học về phương pháp này từ nô lệ của mình. Mather đã công bố 3 Luan van công khai kỹ thuật này và lần đầu tiên quy trình này được áp dụng trong một đợt dịch đậu mùa là ở Boston năm 1721 [17]. Kỹ thuật này tuy có hiệu quả nhưng cũng mang lại không ít rủi ro. Không chỉ bệnh nhân có thể tử vong vì thủ thuật này (tỉ lệ số người chết sau khi tiêm chủng vào khoảng 2-3%) mà việc bệnh nhân mắc bệnh ở dạng nhẹ cũng có thể lây lan, gây thành dịch [35].
Tuy vậy, kỹ thuật này vẫn là nền tảng quan trọng cho việc phát triển vắc-xin và các biện pháp chủng ngừa bệnh tật sau này. Sự ra đời của vắc-xin đậu mùa: Người đầu tiên tìm ra nguyên lý sử dụng vắc-xin là bác sĩ người Anh Edward Jenner. Ông cũng được coi là “cha đẻ” của tiêm chủng [16]. Đến thế kỉ XVIII, bắt nguồn từ việc quan sát và nhận thấy rằng những người chăn bò sữa không mắc bệnh đậu mùa, Jenner đã đưa ra giả thuyết rằng những người này nhiễm bệnh đậu mùa thể nhẹ trước đó từ gia súc [16, 35].
Việc này có thể là nguyên nhân dẫn đến sự bảo vệ chống lại bệnh đậu mùa sau này. Vì vậy, ông bắt tay vào thực hiện một loạt thí nghiệm, đến nay được coi là những thí nghiệm đầu tiên đặt nền móng cho sự ra đời của miễn dịch học, vắc-xin và sức khỏe dự phòng [1, 2]. Vào năm 1796, Jenner đã lấy mủ từ những vết đậu mùa trên tay một người giúp việc và đưa chất dịch này vào cơ thể James Phipps, 8 tuổi thông qua vết cắt trên cánh tay cậu bé [29]. Sáu tháng sau, Jenner cho cậu bé tiếp xúc với bệnh đậu mùa nhưung cậu không bị nhiễm bệnh sau đó, kể cả trong khoảng 20 lần tiếp xúc tiếp theo [15, 16, 35].
Trong những năm kế tiếp, Jenner đã thu thập bằng chứng từ các bệnh nhân bị nhiễm hoặc tiêm chủng vi rút đậu mùa khác để củng cố và khẳng định lý thuyết của ông rằng khả năng miễn dịch đối với bệnh đậu mùa thực sự cung cấp sự bảo vệ cơ thể chống lại bệnh này [15]. Năm 1798, vắc-xin chủng ngừa bệnh đậu mùa đầu tiên được phát triển. Phương pháp tiêm vắc-xin của Jenner nhanh chóng trở thành phương tiện chính để ngăn ngừa bệnh đậu mùa trên toàn thế giới. Chưa đầy hai thế kỷ sau lần tiêm phòng đầu tiên, vào năm 1980, Tổ chức Y tế Thế giới tuyên bố bệnh đậu mùa đã bị xóa sổ trên toàn thế giới.
Cho đến nay, bệnh đậu mùa là một trong hai bệnh truyền nhiễm 4 Luan van duy nhất ở người và động vật được WHO tuyên bố đã loại trừ hoàn toàn (bệnh còn lại là dịch tả châu bò) [10]. Sự ra đời của vắc-xin sống giảm độc lực: Dựa vào nền tảng khoa học mà Edward Jenner để lại từ cuối thế kỉ XVIII, đến cuối thế kỉ XIX, Louis Pasteur, một nhà sinh vật học người Pháp đã kế thừa và phát minh ra nhiều loại vắc-xin khác. Từ đó, mở rộng khái niệm vắc-xin và đưa việc phát triển vắc-xin lên một tầm cao mới. Ông được ghi nhận là người đã mở ra kỷ nguyên chủng ngừa hiện đại [16].
Vào năm 1879, theo truyền thuyết, Louis Pasteur đã vô tình xử lý sai cách nuôi cấy các sinh vật gây bệnh dịch tả gà bằng cách để nó "tiếp xúc với không khí" trong một kỳ nghỉ [8, 9, 12, 28]. Trong các thí nghiệm tiếp theo sử dụng phương pháp nuôi cấy đó, Pasteur đã quan sát thấy rằng gà bị nhiễm sinh vật gây bệnh tả nuôi cấy trong môi trường nuôi cấy yếu không chỉ có biểu hiện bệnh nhẹ hơn bình thường mà còn có thể miễn dịch với sinh vật gây bệnh tả khi tiếp xúc sau này [8, 9]. Ông nhanh chóng suy ra khái niệm về “sự suy giảm độc lực” và sử dụng một dạng sinh vật đã bị suy yếu để sản xuất vắc xin [35]. Các năm tiếp theo, Pasteur tiếp tục nghiên cứu về vi sinh vật gây bệnh than và bệnh dại, nghiên cứu việc phát triển vắc-xin hai bệnh này và tiến hành thử nghiệm chúng trên động vật [16].
Tất cả đều thành công giúp nâng cao danh tiếng của ông và thúc đẩy quan điểm của ông về lợi ích của việc tiêm chủng và việc phát triển việc tiêm chủng trên người. Năm 1885, Louis Pasteur đã cứu sống một cậu bé 9 tuổi sau khi cậu bị chó dại cắn bằng cách tiêm cho cậu bé một dạng vi-rút dại suy yếu liên tục trong 13 ngày. Sau đó, cậu bé đã không phát bệnh dại và việc điều trị đã thành công [31]. Pasteur đã đặt tên cho liệu pháp đó của mình là “vắc-xin phòng bệnh dại”, từ đó mở rộng khái niệm và ý nghĩa vắc-xin so với khái niệm ban đầu của nó.
Ảnh hưởng toàn cầu của Louis Pasteur dẫn đến việc mở rộng thuật ngữ vắc- xin. Từ đó, người ta sử dụng thuật ngữ này để chỉ phương pháp điều trị dùng vi-rút sống, làm suy yếu hoặc bị giết, đưa vào cơ thể người chủ yếu bằng cách tiêm để tạo ra khả năng miễn dịch chống lại bệnh truyền nhiễm. Cơ chế hoạt động của vắc-xin: Cơ thể con người có nhiều cách tự bảo vệ chống lại các tác nhân gây bệnh. Da, màng nhầy, lông mao của phổi hoạt động như tuyến phòng thủ đầu tiên của cơ 5 Luan van thể [43].
Chúng là những rào cản vật lý giúp ngăn chặn mầm bệnh xâm nhập vào cơ thể ngay từ đầu. Bên cạnh đó, khi một tác nhân gây bệnh (vi khuẩn, vi rút, ký sinh trùng, nấm.) xâm nhập vào cơ thể, hệ thống phòng thủ của cơ thể hay còn gọi là hệ thống miễn dịch sẽ được kích hoạt và tấn công tác nhân đó [43]. Cơ chế hoạt động và bảo vệ của vắc-xin liên quan mật thiết đến hoạt động của hệ thống miễn dịch của cơ thể. Vắc-xin truyền thống chứa các bộ phận suy yếu hoặc không hoạt động của một sinh vật gây bệnh cụ thể (kháng nguyên) [41].
Một số vắc-xin mới hơn chứa “bản thiết kế chi tiết” để cơ thể sản xuất kháng nguyên [41]. Chúng làm giảm nguy cơ mắc bệnh bằng cách kích hoạt hệ thống phòng thủ tự nhiên của cơ thể để xây dựng sự bảo vệ. Khi vắc-xin được đưa vào cơ thể, hệ thống miễn dịch của chúng ta sẽ phản ứng lại qua các bước: - Nhận biết tác nhân lạ đang xâm nhập. - Sản xuất kháng thể để chống lại bệnh tật.
- Ghi nhớ lại tác nhân gây bệnh và cách chống lại nó. Nếu sau đó, cơ thể tiếp xúc với tác nhân đó trong tương lai, hệ thống miễn dịch của cơ thể có thể nhanh chóng tiêu diệt nó, bảo vệ cơ thể. Do đó, vắc-xin là một biện pháp phòng bệnh an toàn và tối ưu giúp kích thích hệ thống miễn dich tạo phản ứng bảo vệ cơ thể mà không gây bệnh cho người sử dụng [43]. Một số loại vắc-xin yêu cầu tiêm nhiều liều, mỗi lần cách nhau hàng tuần hoặc hàng tháng để cơ thể sản xuất các kháng thể và phát triển các tế bào ghi nhớ một cách liên tục và lâu dài.
Bằng cách này, cơ thể được huấn luyện để chống lại sinh vật gây bệnh cụ thể, xây dựng trí nhớ về mầm bệnh để nhanh chóng chống lại nó nếu tiếp xúc trong tương lai [41]. Quy trình nghiên cứu và phát triển vắc-xin: Mô hình phát triển vắc-xin thông thường trải qua 3 giai đoạn chính, bao gồm: Giai đoạn khám phá và thử nghiệm tiền lâm sàng; Giai đoạn thử nghiệm lâm sàng (bao gồm 3 giai đoạn: giai đoạn I, giai đoạn II, giai đoạn III), Giai đoạn ứng dụng và giám sát, kiểm tra sau khi đưa vắc-xin vào sử dụng rộng rãi. Trước vắc-xin Covid-19, việc phát triển một loại vắc-xin mới là một quá trình dài kéo dài, thường từ 10-15 năm (Hình 1). 6 Luan van Hình 1: Sơ đồ các giai đoạn nghiên cứu và phát triển một vắc-xin mới 1.