Ứng dụng công nghệ gen để sản xuất thuốc kháng sinh không có nhược điểm nào

Vắc-xin được tạo ra bằng cách sử dụng vi-rút hoặc vi khuẩn gây bệnh, nhưng ở dạng sẽ không gây hại cho người sử dụng. Thay vào đó, virus hoặc vi khuẩn bị suy yếu, bị giết hoặc một phần khiến hệ thống miễn dịch của chúng ta phát triển các kháng thể bảo vệ cơ thể.

1.1. Tạo kháng nguyên

Bước đầu tiên để sản xuất vắc-xin là tạo ra kháng nguyên sẽ kích hoạt phản ứng miễn dịch. Với mục đích này, các protein hoặc DNA mầm bệnh cần được phát triển và thu hoạch bằng các cơ chế sau:

  • Virus được phát triển trên các tế bào chính như tế bào từ phôi gà hoặc sử dụng trứng được thụ tinh [ví dụ: vắc-xin cúm] hoặc các dòng tế bào sinh sản nhiều lần [ví dụ: viêm gan A]
  • Vi khuẩn được nuôi cấy trong lò phản ứng sinh học là những thiết bị sử dụng môi trường phát triển đặc biệt giúp tối ưu hóa việc sản xuất các kháng nguyên.
  • Protein tái tổ hợp có nguồn gốc từ mầm bệnh có thể được tạo ra trong nấm men, vi khuẩn hoặc nuôi cấy tế bào.

1.2. Giải phóng và phân lập kháng nguyên

Mục đích của bước thứ hai này là giải phóng càng nhiều virus hoặc vi khuẩn càng tốt. Để đạt được điều này, kháng nguyên sẽ được tách ra khỏi các tế bào và phân lập từ protein và các phần khác của môi trường tăng trưởng vẫn còn tồn tại.

Kháng nguyên sẽ được tách ra khỏi các tế bào

1.3. Thanh lọc

Trong bước thứ ba, kháng nguyên sẽ cần phải được tinh chế để tạo ra một sản phẩm có độ tinh khiết / chất lượng cao.

Điều này sẽ được thực hiện bằng cách sử dụng các kỹ thuật khác nhau để tinh chế protein. Với mục đích này, một số bước tách sẽ được thực hiện bằng cách sử dụng sự khác biệt về kích thước protein, tính chất hóa lý, ái lực liên kết hoặc hoạt động sinh học.

1.4. Bổ sung các thành phần khác

Bước thứ tư có thể bao gồm việc bổ sung một tá dược, đây là nguyên liệu giúp tăng cường đáp ứng miễn dịch của người nhận đối với một kháng nguyên được cung cấp.

Vắc-xin sau đó được chế tạo bằng cách thêm chất ổn định để kéo dài thời gian bảo quản hoặc chất bảo quản để cho phép sử dụng nhiều liều một cách an toàn khi cần thiết. Do sự không tương thích tiềm năng và tương tác giữa các kháng nguyên và các thành phần khác, vắc-xin kết hợp sẽ khó phát triển hơn. Cuối cùng, tất cả các thành phần cấu thành vắc-xin cuối cùng được kết hợp và trộn đều trong một lọ hoặc ống tiêm.

1.5. Đóng gói

Sau khi vắc-xin được đưa vào lọ hoặc ống tiêm, nó sẽ được niêm phong bằng nút chặn vô trùng. Tất cả các quy trình được mô tả ở trên sẽ phải tuân thủ các tiêu chuẩn được xác định cho việc sản xuất vắc xin.

Quá trình sản xuất tốt sẽ bao gồm số kiểm soát chất lượng, cơ sở hạ tầng đầy đủ và phân tách các hoạt động để tránh lây nhiễm chéo. Cuối cùng, vắc-xin được dán nhãn và phân phối trên toàn thế giới.

Vacxin sẽ được đóng kín bằng các nút chặn vô trùng

2.1 Vô hiệu hóa virus

Ở chiến lược này, virus hoàn toàn bị bất hoạt [hoặc bị tiêu diệt] bằng hóa chất. Do đó, nó không thể tự sinh sản hoặc gây bệnh. Vắc-xin bại liệt, viêm gan A, cúm [chích ngừa] và vắc-xin bệnh dại được thực hiện theo cách này. Bởi vì khi virus được phát hiện, các tế bào của hệ thống miễn dịch sẽ bảo vệ chống lại bệnh tật được tạo ra.

Có hai lợi ích cho phương pháp này: Vắc-xin không thể gây ra bệnh kể cả bệnh dạng nhẹ. Vắc-xin có thể được tiêm cho những người có hệ miễn dịch yếu. Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này là nó thường cần nhiều hơn một liều để đạt được khả năng miễn dịch.

2.2 Sử dụng một phần của virus

Phương pháp này chỉ sử dụng một phần của virus để làm vắc-xin. Vắc-xin viêm gan B, một loại vắc-xin bệnh zona và vắc-xin papillomavirus ở người [HPV] được sản xuất theo cách này. Chiến lược này có thể được sử dụng khi đáp ứng miễn dịch với một phần của virus [hoặc vi khuẩn] chịu trách nhiệm bảo vệ chống lại bệnh tật Những vắc-xin này có thể được cung cấp cho những người có khả năng miễn dịch yếu và thường có tác dụng miễn dịch lâu dài sau hai liều.

2.3 Sử dụng một phần của vi khuẩn

Một số vi khuẩn gây bệnh bằng cách tạo ra một loại protein có hại gọi là độc tố. Một số vắc-xin được thực hiện bằng cách uống độc tố và làm bất hoạt chúng bằng một hóa chất [chất độc, một khi bị bất hoạt, được gọi là độc tố]. Bằng cách làm bất hoạt độc tố, nó không còn gây bệnh. Các vắc-xin bạch hầu, uốn ván và ho gà được thực hiện theo cách này.

Một chiến lược khác để tạo ra vắc-xin vi khuẩn là sử dụng một phần của lớp phủ đường [hoặc polysacarit] của vi khuẩn.

Vắc-xin bạch hầu được thực hiện bằng cách sử dụng một phần vi khuẩn

2.4 Làm suy yếu virus

Virus khi bị suy yếu thì khả năng sinh sản rất kém. Các loại vắc-xin sởi, quai bị, sởi Đức [rubella], rotavirus, bại liệt , thủy đậu [varicella] và vắc-xin cúm được bào chế theo cách này.

Ưu điểm của vắc-xin "suy yếu" còn sống là cung cấp khả năng miễn dịch thường kéo dài suốt đời chỉ trong 1 hoặc hai liều sử dụng. Hạn chế của phương pháp này là những loại vắc-xin này thường không thể dùng cho những người có hệ miễn dịch yếu [như người bị ung thư hoặc AIDS].

Điều quan trọng cần nhớ là vắc-xin trải qua thử nghiệm an toàn nghiêm ngặt trước khi được FDA chấp thuận và liên tục được theo dõi về an toàn. Quy trình sản xuất vắc-xin bao gồm một số giai đoạn thử nghiệm do nhà sản xuất vắc-xin tài trợ trong nhiều năm để đảm bảo an toàn khi quản lý. Các vắc-xin cũng được nghiên cứu để được quản lý theo nhóm, để làm việc cùng nhau để bảo vệ con bạn.

Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec cung cấp cho quý khách hàng chương trình tiêm chủng trọn gói từ trẻ em đến người lớn với đầy đủ quyền lợi và dịch vụ kèm theo:

  • Trẻ sẽ được các bác sĩ chuyên khoa nhi – vắc-xin thăm khám, sàng lọc đầy đủ các vấn đề về thể trạng và sức khỏe, tư vấn về vắc - xin phòng bệnh và phác đồ tiêm, cách theo dõi và chăm sóc trẻ sau tiêm chủng trước khi ra chỉ định tiêm vắc-xin theo khuyến cáo mới nhất của Bộ Y tế & Tổ chức Y tế thế giới nhằm đảm bảo hiệu quả tốt nhất và an toàn nhất cho trẻ.
  • Đội ngũ bác sĩ và điều dưỡng nhi giàu kinh nghiệm, chuyên nghiệp, hiểu tâm lý trẻ và áp dụng cách giảm đau hiệu quả cho trẻ trong quá trình tiêm chủng.
  • 100% trẻ tiêm chủng được theo dõi 30 phút sau tiêm và đánh giá lại sức khỏe trước khi ra về.
  • Được theo dõi đa khoa trước, trong và sau tiêm chủng tại Hệ thống y tế Vinmec và luôn có ekip cấp cứu sẵn sàng phối hợp với phòng tiêm chủng xử trí các trường hợp sốc phản vệ, suy hô hấp – ngừng tuần hoàn, đảm bảo xử lý kịp thời, đúng phác đồ khi có sự cố xảy ra.
  • Phòng tiêm chủng thoáng mát, có khu chơi, giúp trẻ có cảm giác thoải mái như đang dạo chơi và có tâm lý tốt trước và sau khi tiêm chủng.
  • Vắc xin được nhập khẩu và bảo quản tại hệ thống kho lạnh hiện đại, với dây chuyền bảo quản lạnh [Cold chain] đạt tiêu chuẩn GSP, giữ vắc-xin trong điều kiện tốt nhất để đảm bảo chất lượng.
  • Bố mẹ sẽ nhận tin nhắn nhắc lịch trước ngày tiêm và thông tin tiêm chủng của bé sẽ được đồng bộ với hệ thống thông tin tiêm chủng Quốc gia.

Để được tư vấn trực tiếp, Quý Khách vui lòng bấm số 1900 232 389 [phím 0 để gọi Vinmec] hoặc đăng ký lịch trực tuyến TẠI ĐÂY. Tải ứng dụng độc quyền MyVinmec để đặt lịch nhanh hơn, theo dõi lịch tiện lợi hơn!

Bài viết tham khảo nguồn: chop.edu, NCBI, Vaccineseurope.eu

Các loại vắc-xin cho trẻ đang có mặt ở Vinmec

XEM THÊM:

19/03/2017 9:42:46 | Print

Thực trạng kháng kháng sinh đã mang tính toàn cầu, đặc biệt là ở các nước đang phát triển với các bệnh truyền nhiễm còn chiếm tỷ lệ cao trong cơ cấu bệnh tật như: nhiễm khuẩn đường tiêu hoá, đường hô hấp, các bệnh lây truyền qua đường tình dục và nhiễm khuẩn bệnh viện… đang là gánh nặng thực sự vì sự gia tăng chi phí do phải bắt buộc thay thế các kháng sinh cũ bằng các kháng sinh mới đắt tiền. Việc kiểm soát các loại bệnh này đã và đang chịu sự tác động bất lợi của sự phát triển và lan truyền tình trạng kháng kháng sinh của vi khuẩn.

Xu hướng kháng lại các thuốc kháng sinh thường dùng, làm cho thuốc đó không còn tác dụng trên lâm sàng, không còn tác dụng tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh. Khi đó thuốc kháng sinh đang dùng điều trị cho người bệnh không tiêu diệt được vi khuẩn gây bệnh. Ngay cả khi chúng ta sử dụng kháng sinh với nồng độ cao, thời gian kéo dài. Việc kháng thuốc kháng sinh là một mối hiểm họa to lớn bởi lẽ vi khuẩn gây bệnh sẽ thoải mái lộng hành, phát triển mà không còn sợ hãi trước các vũ khí của con người. Những vi khuẩn kháng thuốc sẽ nhân lên nhanh chóng, lây lan, gây bệnh trước sự bất lực của các bác sỹ.

Theo báo cáo của trung tâm phòng chống bệnh tật Châu Âu [ECDC], hằng năm ở Châu Âu có trên 25.000 bệnh nhân chết vì nhiễm phải vi khuẩn đa kháng thuốc. Các vi khuẩn kháng thuốc như MRSA, vi khuẩn tiết ESBL… tăng lên rõ rệt hằng năm. Cũng theo ECDC, vi khuẩn tiết ESBL đã tăng 6 lần trong vòng 4 năm từ 2005 đến 2009.

Gần đây, đã có sự lây lan một cách nhanh chóng của các vi khuẩn Gram âm mang gen kháng kháng sinh mới: gen New Delhi Metallo Beta lactamase 1 [NDM-1] kháng lại được nhóm kháng sinh mạnh nhất hiện nay và là lựa chọn cuối cùng mà con người đang có khi xuất hiện vi khuẩn đa kháng thuốc đó là nhóm carbapenem. Lúc đầu các chủng vi khuẩn có gen NDM-1 chỉ có ở Ấn Độ, nhưng đến này người ta đã phát hiện được ở nhiều nước trên thế giới như Anh, Mỹ, Nhật Bản… Tại Việt Nam cũng đã phát hiện được một số vi khuẩn đường ruột có mang gen NDM-1.

Các vi khuẩn thường gặp trong bệnh viện ở Việt Nam theo báo cáo của ASTS [Chương trình theo dõi kháng kháng sinh] của nước ta năm 2006 bao gồm các vi khuẩn: E.coli, trực khuẩn mủ xanh, Klebsiella, A.baumannii, tụ cầu vàng. Tại các bệnh viện lớn như Bạch mai, Chợ Rẫy, Bệnh viện TƯQĐ 108, Bệnh viện TƯ Huế… các vi khuẩn nêu trên có tỷ lệ kháng rất cao với các kháng sinh thường dùng, cụ thể là với E.coli các kháng sinh hay sử dụng để điều trị là gentamicin và cefotaxim đã bị kháng lần lượt là 51% và 50,3%. Tụ cầu vàng kháng methiciline là 41,7%, đây chính là các chủng MRSA [2010].

Đặc biệt với Acinetobacter baumannii, một căn nguyên nhiễn trùng bệnh viện hàng đầu hiện nay thì tỷ lệ kháng kháng sinh đã ở mức báo động đỏ cụ thể là với hơn 3000 chủng A. baumannii phân lập được tại 7 bệnh viện lớn, đại diện cho 3 miền Bắc, Trung, Nam Việt Nam. Kết quả cho thấy vi khuẩn này đã có tỷ lệ kháng cao với hầu hết các kháng sinh thông thường dùng trong bệnh viện [tỷ lệ kháng trên 70% ở 13 trên tổng số 15 loại kháng sinh được thử nghiệm]. Trong đó tỷ lệ kháng với nhóm carbapenem với 2 đại diện imipenem và meropenem lần lượt là: 76,5% và 81,3%. Nhóm cephalosporin kháng trên 80%, trong đó kháng 83,9% với cefepim, 86,7% với ceftazidin, 88% với cefotaxim, 93,1% với ceftriaxone [2013].

Thuốc kháng sinh được coi là một giải pháp cho loài người trong điều trị các bệnh do nhiễm vi khuẩn. Nhờ có thuốc kháng sinh mà chúng ta có thể kiểm soát được nhiều dịch bệnh. Tuy nhiên, hiện nay con người đang sử dụng kháng sinh chưa thật hợp lý, chính điều này đang dẫn nhanh tới tình trang kháng thuốc của vi khuẩn.

Tại sao vi khuẩn lại kháng được thuốc kháng sinh?

Để trả lời câu hỏi này, từ lâu các nhà khoa học đã đi sâu vào nghiên cứu cơ chế kháng lại các kháng sinh của vi khuẩn. Thật ngạc nhiên và rất thú vị là vi khuẩn dù rất bé nhỏ nhưng lại có muôn vàn phướng kế để đối phó với con người và hầu như chúng ta luôn chạy theo sau vi khuẩn. Các kháng sinh mới, đắt tiền, vừa được đưa vào sử dụng rộng rãi thì ngay sau đó không lâu đã xuất hiện các chủng vi khuẩn kháng lại kháng sinh đó.
Có rất nhiều cách để vi khuẩn làm mất tác dụng của kháng sinh, nhưng gộp chung lại có 3 nhóm nguyên nhân chính để vi khuẩn có thể qua mặt được chúng ta đó là:

Một là: Vi khuẩn có cách để làm hạn chế việc xâm nhập của các kháng sinh vào bên trong tế bào vi khuẩn. Dẫn đến kháng sinh sẽ ít có cơ hội tác động để tiêu diệt vi khuẩn. Ở nhóm nguyên nhân này, vi khuẩn có thể gia tăng củng cố các màng bảo vệ của chúng ví dụ như màng ngoài [outer membrane] ở các vi khuẩn gram âm hoặc sử dụng các bơm đẩy từ bên trong tế bào để bơm kháng sinh ra ngoài như ở trực khuẩn mủ xanh, Acinetobacter sp… [nếu như kháng sinh đã lọt vào trong tế bào vi khuẩn]. Ở nhóm nguyên nhân này, vi khuẩn chống chọi bằng cách mặc áo giáp và dùng bơm công suất lớn đẩy kháng sinh ra ngoài. Phần lớn vi khuẩn gram âm sống ở đại tràng của người đều có chế này để kháng lại các kháng sinh nhóm beta-lactam.

Hai là: vi khuẩn sản xuất ra các men [enzymes] để phá hủy các kháng sinh. Hiện tượng tổng hợp nên các enzym phân huỷ kháng sinh là một hiện tượng rõ nét ở vi khuẩn tụ cầu vàng và các vi khuẩn đường ruột. Ở tụ cầu vàng, chúng thường tổng hợp nên các men ß-lactamase bẻ gãy vòng lactam của các kháng sinh nhóm ß-lactam. Ở các vi khuẩn đường ruột như E.coli, Klebsiella sp… thì chủ yếu là sản xuất ra các men ß-lactamase phổ rộng [ESBL]. Với các chủng sinh ESBL này vi khuẩn có thể kháng lại được hầu hết các kháng sinh ß-lactam trừ một số kháng sinh mới và đắt tiền như imipenem, meronem… Đặc biệt gần đây người ta nói nhiều đến vi khuẩn có NDM-1 [viết tắt của men phá hủy kháng sinh là New Delhi Metalo-Beta Lactamase] là những vi khuẩn siêu kháng thuốc kháng lại được tất cả các kháng sinh thường dùng kể cả 2 loại kháng sinh mới và đắt tiền vừa nêu ở trên. Ở nhóm nguyên nhân này, khi các kháng sinh đủ mạnh để qua được áo giáp của vi khuẩn và không bị bơm đẩy ra ngoài thì vi khuẩn sẽ sử dụng hóa chất [ở đây là các enzyme] để phá hủy cấu trúc của kháng sinh.

Ba là: Vi khuẩn che chắn hoặc làm biến đổi các đích tác động của kháng sinh làm mất hiệu lực của kháng sinh. Hiện tượng này là do nguồn gốc từ các đột biến gen trên nhiễm sắc thể hoặc plasmide bên trong tế bào vi khuẩn. Đối với nhóm kháng sinh beta-lactam, muốn tiêu diệt vi khuẩn thì kháng sinh này phải bám vào được các đích tác động đó là các PBP [protein gắn penicillin]. Việc giảm ái lực của các PBP với các thuốc nhóm beta-lactam có thể do đột biến gene ở nhiễm sắc thể, hoặc do mắc phải gene bên ngoài có các PBP mới thông qua các plasmid. Cơ chế này thường gặp với các cầu khuẩn gram dương, như Staphylococcus aureus và Streptococcus pneumonia, nhưng rất hiếm gặp ở vi khuẩn gram âm. Tương tự như vậy là sự đột biến gen để biến đổi vị trí gắn của kháng sinh ở tiểu đơn vị ribosom đích bên trong tế bào vi khuẩn dẫn đến giảm hoạt tính của các kháng sinh macrolides, clindamycine, nhóm aminoglycosides, …. Sự biến đổi này làm cho kháng sinh không đủ khả năng ức chế tổng hợp protein cũng như sự tăng trưởng của vi khuẩn. Sự đột biến gen mã hóa cho men DNA-gyrase gây ra đề kháng quinolone. DNA-gyrase là men cần thiết cho hoạt tính của các quinolone. Nhóm nguyên nhân này chúng ta thấy vi khuẩn sử dụng các yếu tố sinh học [các đột biến gen] để làm mất tác dụng của kháng sinh.
Như vậy, vi khuẩn đã sử dụng đủ các loại vũ khí như hóa học, sinh học, vật lý để chống lại các kháng sinh mà loài người chúng ta tạo ra để tiêu diệt chúng. Thời khắc mà vi khuẩn dơ tay đầu hàng các bác sỹ có lẽ còn rất lâu.

Làm sao Hạn chế được vi khuẩn kháng thuốc?

Sự kháng thuốc kháng sinh, xét về bản chất là do việc sử dụng kháng sinh không đúng gây ra. Theo những quan điểm tiến hoá thì sự kháng thuốc sẽ xảy ra dần dần vì vi khuẩn phải có thời gian để đột biến. Thời gian này có thể là 10 năm, có thể là 30 năm hoặc lâu hơn nữa. Nhưng chính sự sử dụng kháng sinh không đúng đã làm cho hiện tượng đột biến xảy ra nhanh hơn, mạnh hơn và thời gian kháng thuốc sẽ ngắn dần. Để phòng ngừa sự kháng thuốc kháng sinh, ngoài sự quy chuẩn của y tế, ngay bản thân những người bệnh là những người quyết định đến vận mệnh chống nhiễm trùng của mình nhất. Những biện pháp sau được xem là có tác dụng: – Không lạm dụng thuốc kháng sinh như một thuốc thông thường. Chúng ta không nên chỉ đau, ho là đã ngay lập tức sử dụng kháng sinh vì những triệu chứng trên chưa hẳn là biểu hiện của một bệnh nhiễm khuẩn. Nên nhớ, kháng sinh chỉ có tác dụng khi có mầm bệnh là vi khuẩn gây bệnh. – Chỉ sử dụng kháng sinh khi chắc chắn có dấu hiệu hay bằng chứng của sự nhiễm trùng. Trong một số trường hợp, dự đoán chắc chắn nhiễm trùng nặng sẽ xảy ra thì có thể sử dụng kháng sinh dự phòng nhưng nên nhớ chỉ sử dụng ở một liều tối thiểu. – Cần chấm dứt ngay việc sử dụng kháng sinh khi đã đủ liệu trình cho phép nhưng cũng không được kết thúc quá sớm trước thời gian tiêu chuẩn. Sử dụng quá lâu sẽ làm cho vi khuẩn có cơ hội “tìm hiểu” kháng sinh và đột biến mạnh hơn. Còn kết thúc quá sớm sẽ làm cho vi khuẩn có nguy cơ hồi sinh và do đó có “kinh nghiệm” chinh chiến nhiều hơn để thay đổi. Cả hai biểu hiện này cần tuyệt đối tránh khi có sử dụng kháng sinh trong điều trị. – Cần sử dụng đúng kháng sinh với đúng loại mầm bệnh. Tránh sử dụng kháng sinh tuỳ tiện, sử dụng mà không cần thăm khám. Việc sử dụng đúng kháng sinh sẽ hạ thấp được liều điều trị, thành công hoá mục tiêu kiểm soát và sẽ hạn chế tối đa sự kháng thuốc. – Nếu có điều kiện, nên lựa chọn kháng sinh sau khi có kết quả làm kháng sinh đồ.

PGS.TS. Phan Quốc Hoàn


Khoa Sinh học Phân tử – Bệnh viện TƯQĐ 108

Video liên quan

Chủ Đề