Tầm quan trọng của máu sam trong sản xuất vaccine và các nguy cơ của nó

Tầm quan trọng của máu sam trong sản xuất vaccine và các nguy cơ của nó

Một sự kiện phát triển vắc xin vào năm 2020 khi các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới chạy đua tạo ra một loại vắc xin hiệu quả cho loại vi rút Corona mới. Mặc dù gần đây loại vắc xin đặc biệt này đang được nhiều người quan tâm tới nhưng quá trình tạo ra vắc xin vẫn chưa được biết đến nhiều. Một thành phần quan trọng trong quá trình phát triển không thể không kể đến việc sử dụng máu sam như một phần của quy trình kiểm tra an toàn và kiểm soát chất lượng.

Con sam, có nguồn gốc từ các vùng của Hoa Kỳ và Châu Á, máu của nó có chứa một chất đông máu được sử dụng để tạo ra một thuốc thử xét nghiệm quan trọng: Limulus Amoebocyte Lysate (LAL). Đặc tính đặc biệt của LAL gây tình trạng đông tụ xung quanh và bao bọc vi khuẩn gram âm, tạo ra nội độc tố có hại và là nguồn ô nhiễm tiềm ẩn. Vi khuẩn sản xuất nội độc tố được tìm thấy ở khắp mọi nơi trong môi trường của chúng ta, nhưng chúng trở nên cực kỳ nguy hiểm nếu xâm nhập vào máu con người, chúng có thể gây sốt và có khả năng dẫn đến sốc hoặc nhiễm trùng máu. Nội độc tố rất nguy hiểm trong máu—ngay cả với lượng ít nhất trong một sản phẩm dược phẩm như vắc xin cũng có thể gây ra các biến chứng nghiêm trọng về sức khỏe. Do đó, LAL từ máu sam đã được sử dụng để phát hiện nội độc tố trong vắc xin, thuốc tiêm và thiết bị y tế trong hơn 30 năm qua.

máu sam
Vi khuẩn gram âm tạo ra nội độc tố có thể cực kỳ có hại nếu được tìm thấy trong máu

Tác động của việc xét nghiệm nội độc tố LAL đối với môi trường

Máu sam là nguồn LAL duy nhất, điều đó có nghĩa là việc xét nghiệm nội độc tố trên toàn thế giới hoàn toàn phụ thuộc vào sự tồn tại của một loài động vật. Sự phụ thuộc hoàn toàn này gây ra những lo ngại và rủi ro cố hữu cần phải được xem xét, đặc biệt là liên quan đến việc phát triển vắc xin.

Ví dụ, một thống kê cho thấy số lượng con sam đang giảm ở Hoa Kỳ và Châu Á. Năm 1990, các nhà sinh vật học ước tính có 1,24 triệu con sam sinh sản ở Delaware—năm 2002, con số đó đã giảm xuống còn 333.500 con và vẫn giảm cho đến năm 2019.  Con sam được xếp vào loại “có nguy cơ tuyệt chủng” ở châu Á và “dễ bị tổn hại” ở Mỹ. Mỗi năm, các nhà sản xuất LAL lấy máu hàng trăm nghìn con sam và thả chúng về đại dương, nhưng nhiều con sẽ bị chết. Điều này đã gây ra sự suy giảm số lượng loài nghiêm trọng trong vài thập kỷ qua.

Tác động lên quần thể sam không chỉ dừng lại ở một loài duy nhất. Giống như bất kỳ tài nguyên thiên nhiên nào, đều có khả năng gây ra những tác động sâu rộng đến môi trường và sinh học. Trong trường hợp này, toàn bộ hệ sinh thái có thể bị ảnh hưởng do sự suy giảm quần thể sam. Nhiều loài dựa vào trứng sam đặc biệt là các loài chim ven bờ, làm nguồn thức ăn quan trọng và sự suy yếu của một mắt xích trong chuỗi thức ăn có khả năng gây ra hậu quả tai hại về sau.

Rủi ro chuỗi cung ứng

Ngoài những cân nhắc về môi trường, việc chỉ dựa vào nguồn máu sam sẽ gây rủi ro tiềm ẩn khi xét đến cung và cầu. Ví dụ, trong đại dịch COVID-19 đã làm giảm chuỗi cung ứng các sản phẩm y tế quan trọng. Các trường hợp khẩn cấp về sức khỏe cộng đồng như đại dịch và dịch bệnh, mối quan hệ chính trị với các quốc gia khác và các sự kiện liên quan đến khí hậu như bão và hiện tượng nóng lên toàn cầu đều có khả năng tạo ra những thách thức bất ngờ và ảnh hưởng nghiêm trọng đối với nguồn cung LAL. Những rủi ro này phải được giảm thiểu để đáp ứng nhu cầu thị trường đối với LAL và đảm bảo an toàn sản phẩm liên tục.

Ngoài ra, nhiều yếu tố bên ngoài có thể làm tăng nhu cầu về LAL. Đại dịch đã cho thấy những ảnh hưởng mà một cuộc khủng hoảng sức khỏe toàn cầu có thể gây ra đối với nhu cầu cung cấp thiết bị y tế, bao gồm cả việc vận chuyển và sự sẵn có của nguyên liệu thô, những khó khăn về xuất/nhập khẩu hàng hóa thô và thành phẩmc. Đây là những vấn đề có thể ảnh hưởng đến bất kỳ sản phẩm y tế nào nhưng khó quản lý hơn khi phụ thuộc vào một nguyên liệu thô duy nhất như LAL, nguyên liệu cần thiết để thử nghiệm các loại vắc xin cải tiến về chất gây ô nhiễm nội độc tố.

Thử nghiệm nội độc tố

Mặc dù máu sam là nguồn nguyên liệu thô duy nhất được biết đến cho LAL nhưng một phương pháp thử nghiệm nội độc tố thay thế đã được chú ý từ đầu những năm 2000. Việc tách dòng và chèn gen cảm biến sinh học nội độc tố tự nhiên (yếu tố C) từ bộ gen con sam vào các tế bào đơn để sản xuất nuôi cấy tế bào đã cho phép tạo ra một số xét nghiệm yếu tố tái tổ hợp C (rFC). Các xét nghiệm rFC tương tự như LAL, tuy nhiên, đã có những trở ngại trong việc thực hiện thử nghiệm rFc.

Những thách thức cạnh tranh giữa các nhà sản xuất cũng đóng một vai trò nào đó—trong khi một số nhà sản xuất LAL chấp nhận sản xuất rFC, thì không phải tất cả đều ủng hộ. Tại Hoa Kỳ, FDA cấp phép cho rất ít nhà sản xuất để cho phép thu hoạch con sam từ vùng biển công cộng – điều này mang lại cho các nhà sản xuất LAL lợi thế cạnh tranh lớn. Ngoài ra, tốc độ thay đổi trong luật dược phẩm có xu hướng chậm. Các dược điển hiện đang áp dụng (Châu Âu) hoặc đã công bố ý định đưa rFC vào USP và JP- tuy nhiên, nhà sản xuất LAL Lonza đã gửi xác nhận rFC tới Diễn đàn Dược điển USP để tìm kiếm trạng thái tóm tắt hơn 10 năm trước nhưng không tận dụng.

Việc sử dụng cả xét nghiệm LAL và rFC có thể sẽ tiếp tục trong nhiều năm và đây sẽ là một xét nghiệm hiệu quả để phát hiện nội độc tố. Tuy nhiên, việc chỉ dựa vào các xét nghiệm phụ thuộc vào LAL tiềm ẩn những rủi ro phức tạp, đặc biệt khi xem xét việc cung cấp liên tục các sản phẩm y tế an toàn để đáp ứng nhu cầu thị trường và bảo tồn con sam cũng như các loài phụ thuộc vào chúng trong tự nhiên. Một thử nghiệm thay thế như rFC có thể giúp bảo vệ sam, môi trường và sức khỏe cộng đồng.

Nguồn: https://www.biomerieux.com/us/en/blog/pharmaceutical-qc/what-horseshoe-crabs-have-to-do-with-vaccine-development-and-why.html

Công ty TNHH TM DV Kỹ thuật Minh Khang là nhà phân phối độc quyền giải pháp Dược phẩm hãng bioMérieux (Pháp).