Báo Cáo Tổng Kết: Nghiên Cứu Thay Thế Chủng Nakayama Bằng Chủng Beijing-1 Trong Sản Xuất Vacxin Viêm Não Nhật Bản

viÖn vÖ sinh dÞch tÔ trung −¬ng c«ng ty v¾c xin vµ sinh phÈm sè 1 b¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi KHCN cÊp Nhµ n−íc nghiªn cøu thay thÕ chñng nakayama b»ng chñng Beijing-1 trong s¶n xuÊt v¾c xin viªm n∙o NhËt b¶n M∙ sè ch−¬ng tr×nh : kc.10.22 chñ nhiÖm ®Ò tµi: GS.TS Huúnh ph−¬ng liªn 5983 23/8/2006 Hµ néi – 2006 CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1. Lịch sử nghiên cứu bệnh viêm não Nhật Bản - Bệnh viêm não Nhật Bản (VNNB) lần đầu tiên được ghi nhận năm 1871, với các triệu chứng viêm não ở ngựa và ở người. Năm 1873, bệnh xuất hiện rải rác ở nhiều vùng tại Nhật Bản. Năm 1924, một vụ dịch lớn xảy ra tại Nhật Bản với 6000 người mắc và có đến 60% trong số này tử vong [62]. - Năm 1934, Hayashi đã gây bệnh thực nghiệm trên khỉ bằng cách lấy não người tử vong do mắc viêm não tiêm vào não khỉ và sau thời gian ủ bệnh từ 10-14 ngày, thấy xuất hiện các triệu chứng viêm não [57, 115]. - Năm 1935, lần đầu tiên phân lập được virut VNNB từ não một trẻ em bị chết do viêm não tại Tokyo (Nật Bản), chủng được đặt tên là Nakayama [24, 183]. - Năm 1937, phân lập được virut gây viêm não ở ngựa, về sau virut này được xếp vào chủng viêm não ngựa miền Tây. - Năm 1938, Mitamura đã phân lập được virut VNNB từ muỗi Culex tritaeniorhynchus, mặc dù từ những năm 1930 người ta đã nghi ngờ sự lây truyền của bệnh là do muỗi truyền [183]. - Năm 1936-1938, Mitamura và Takanouchi đã nghiên cứu sản xuất thử văcxin viêm não từ não chuột, dù bước đầu nhưng là rất sớm sau khi đã phân lập được virut VNNB [16]. Công nghệ này 40 năm sau mới được hoàn thiện. Văcxin bất hoạt tinh khiết, an toàn cao và hiện đang có mặt trên thị trường quốc tế, đó là văcxin của hãng Biken theo phương pháp hóa lý của Takaku Nhật Bản [111]. - Năm 1959, Buecher và Scherer đã nghiên cứu về sinh thái học bệnh VNNB ở Nhật Bản và đã chứng minh chim và lợn là những vật chủ chính bị nhiễm virut huyết và nhờ có muỗi là vectơ hút máu các động vật nhiễm truyền virut sang cho người. Từ đó bệnh VNNB được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu [21]. 2. Phân loại virut VNNB Virut VNNB là một thành viên của virut Arbo (arthropod borne viruses). Là những virut do côn trùng tiết túc truyền cho động vật có xương sống qua đường máu. Tất cả các virut arbo đều có hệ gen (genome) là ARN, hầu hết chúng đều có vỏ lipit và bị bất hoạt bởi ether hoặc sodium deoxycholate [20, 24]. Việc đặt tên cho các virut arbo đôi khi dựa vào bệnh như sốt Dengue, số vàng (yellow fever) hoặc theo vùng địa lý mà ở đó lần 1 đầu tiên phân lập được virut như viêm não Nhật Bản (Japanese encephalitis), St. Louis encephalitis, West Nile fever... Có trên 350 loài trong nhóm virut arbo, trong đó arbo gây bệnh cho người có trên 75 thành viên, được sắp xếp theo mối quan hệ kháng nguyên. Một số tác giả nghiên cứu để xếp loại theo các đặc tính địa lý. Nhiều virut arbo được xếp vào họ Togaviridae, Bunyaviridae, Reoviridae, Rhabdoviridae... Họ Togaviridae được chia thành 2 chi (genus) là Alphavirus thuộc nhóm A trong đó điển hình là các loài Aura; Babanki; Barmah Forest; Eastern equine encephalitis; Everglades; Western equine encephalitis; Whataroa. Họ Flaviviridae thuộc nhóm B bao gồm: Japanese encephalitis (VNNB); Dengue; Yellow fever; West Nile fever; Brazilian encephalitis… DEN DEN 100 3 1 2 4 JE YF WN KUN MVE JE SLE TBE POW LGT LI TBE CEE RSSE 96 90 93 91-94 80 77 82 77-78 70 69 72-74 85-89 77-78 62 60 50 46-53 40-44 40 Hình 1: Mô hình so sánh các virut trong nhóm Flavivirus dựa vào trình tự axit amin của protein vùng vỏ (E-protein), sử dụng phần mềm Beckman Microgenie Software package, Version 4.0 [101]. (DEN: Dengue; WN: West Nile; KVN: Kunjin; MVE: Murray Valley encephalitis; JE: Japanese encephalitis; SLE: St. Louis encephalitis; YF: Yellow fever; POW: Powassan; LGT: Langat; LI: Louping ill; TBE: Tick borne encephalitis) Các tác giả phân tích trong 3 nhóm chính DEN, JE và TBE cho thấy: Phân tích huyết thanh hỗn hợp JE và DEN thì tỷ lệ giống nhau là 46-53%. DEN1 và DEN3 có quan hệ gần nhất (77% tương đồng); với DEN2 là 69% và DEN4 là 62%. JE và TBE có tỷ lệ nucleotit cùng loại 72-77%, còn axit amin của protein E cùng loại là 40-44% [101]. 2 Hội nghị 1992 tại Geneve, Tổ chức Y tế thế giới (TCYTTG) đã xếp loại viêm não do muỗi truyền và gây tổn thương thần kinh trung ương được ký hiệu như sau: A83.0 Viêm não Nhật Bản A83.1 Viêm não ngựa miền Tây A83.2 Viêm não ngựa miền Đông A83.3 Viêm não St. Louis A83.4 Viêm não châu Úc A83.5 Viêm não California A83.6 Viêm não virut Nga A83.7 Viêm não virut do muỗi truyền khác A83.8 Viêm não virut do muỗi truyền không xác định Viêm não Nhật Bản được xếp hàng đầu trong các loại viêm não do muỗi truyền, bệnh để lại hậu quả nặng nề nên đã có văcxin phòng bệnh từ 1954, và sớm có các phương pháp chẩn đoán phòng thí nghiệm để xác định căn nguyên [31, 47, 95, 115, 120, 139, 148, 187]. 3. Đặc điểm và cấu trúc của virut VNNB Virut có hình cầu, đường kính trung bình 40-50nm, có màng lipid kép, gắn vào lớp vỏ là glycoprotein E và protein màng (M). Vật liệu di truyền là 1 sợi ARN đơn phân cực dương xoắn, được bao bọc bởi nucleocapsid. Hạt virut VNNB tinh khiết cho thấy sợi ARN chiếm 6%, protein 66%, lipid 17% và carbonhydrate chiếm 9%, cấu trúc của lớp lipid kép phụ thuộc vào tế bào chủ, nơi virut nhân lên [152, 180]. Cấu trúc phân tử của sợi ARN bao gồm 11000 nucleotid, tương ứng với 3400 axit amin. Đây chính là yếu tố gây nhiễm của virut. Hệ gen của virut VNNB mã hóa cho 10 protein gồm 3 protein cấu trúc và 7 protein không cấu trúc trong một khung đọc mở liên tục và trật tự từ đầu 5’ đến đầu 3’ và các vùng không mã hóa. Kết quả dịch mã để hình thành một polyprotein đơn được giải phóng sau sự hoạt hóa của tế bào chủ và enzym chuyển hóa tạo ra sự phân cắt của các protein [31]. 3 Vỏ (Envelope) M (Membrane) Lớp Lipit kép Nucleocapsid 118 nt ORF ®¬n (10233 nt) 51 nt 5’ 7-mG 3’ Sù phiªn m· vµ ph©n c¾t protein Capsid preM E NS1 NS2 NS3 NS4 NS5 Phiªn m· trªn m¹ng l−íi néi chÊt h¹t NS2A NS2B NS4A NS4B Hình 2: Sơ đồ cấu trúc hạt virut VNNB (Flaviviruses) Trên hình 2, cho ta thấy sắp xếp thứ tự các protein trong sợi ARN: Cap 5’-C-preM-M-E-NS1-NS2A-NS2B-NS3-NS4A-NS4B-NS5-3’. Đầu 3’ sợi ARN của virut VNNB không chứa đuôi polyA nhưng được coi là làm khuôn mẫu cho các cấu trúc tiếp theo. Từ đầu 5’ các gen được mã hóa cho protein vỏ capsid của ARN (C); protein tiền màng (preM); hoặc protein màng (M) của virut trưởng thành và protein vỏ (E) là protein cấu trúc chiếm 1/4 chiều dài của hệ gen. Các protein không cấu trúc là phần còn lại của hệ gen [149, 181]. 4 ... - tailieumienphi.vn