Kỳ 3- Liệu vaccine có chứa những thành phần gây hại?

Vaccine có chứa virus sống đã bị giảm động lực (làm yếu đi), virus chết, protein của virus đã được tinh chế, hợp chất polysaccharide của vi khuẩn hoặc độc tố vi khuẩn đã được vô hoạt hóa (Mời bạn tham khảo bài Hiệu quả và tác dụng phụ của các loại vaccine). Ngoài những thành phần tạo tính miễn dịch này, vaccine còn chứa một số hợp chất khác. Chẳng hạn như chất bảo quản để ngăn chặn sự nhiễm khuẩn hoặc nấm mốc; tá dược (adjuvant) để làm tăng cường phản ứng miễn dịch đặc hiệu đối với kháng nguyên; phụ gia để duy trì ổn định virus đã bị làm yếu (nhưng vẫn còn sống). Mặt khác, một số vaccine cũng chứa dư lượng những hợp chất khác được dùng trong quá trình sản xuất. Một số bậc cha mẹ cảm thấy lo ngại về tính an toàn của một số hợp chất dùng trong sản xuất vaccine. Do đó, trong bài viết này chúng tôi xem xét tổng hợp dữ liệu về tính an toàn của những hợp chất này.

Chất bảo quản

Tại sao cần chất bảo quản trong vaccine? Đầu thế kỷ 20, có nhiều ca trẻ em bị nhiễm khuẩn nghiêm trọng gây tử vong sau khi được tiêm vaccine chứa trong ống đa liều. Nguyên nhân chủ yếu là do thao tác của nhân viên y tế và điều kiện vệ sinh (phòng khám bệnh thông thường hoặc phòng vô trùng) trong quá trình chuẩn bị và tiêm vaccine. Chẳng hạn, năm 1916 có 4 trẻ em bị chết, 26 trẻ bị áp xe (bọc mủ) ở vùng bị tiêm và 68 trẻ bị nhiễm toàn thân nghiêm trọng sau khi được tiêm vaccine thương hàn bị nhiễm Staphylococcus aureus. Do đó, chất bảo quản đã được yêu cầu sử dụng trong vaccine chứa trong ống đa liều (ngoại trừ một số ngoại lệ) từ những năm 1930.

Có ba loại chất bảo quản được phê chuẩn dùng trong vaccine ở Hoa Kỳ: phenol, 2-phenoxyethanol và thimerosal như trong bảng bên dưới (dữ liệu của năm 2003). Trong ba hợp chất này, thimerosal – một hợp chất chứa thủy ngân – là mối bận tâm của một số bậc cha mẹ vì cho rằng thủy ngân gây ngộ độc thần kinh và chứng tự kỷ. Dữ liệu từ nhiều nghiên cứu cho thấy liều thấp của thimerosal trong vaccine không gây hại. Mời bạn đọc bài viết Hợp chất thủy ngân trong vaccine để biết thêm chi tiết.

Bảng 1. Hàm lượng các chất bảo quản có trong vaccine (dữ liệu năm 2003)

Tá dược

Muối nhôm được dùng trong một số loại vaccine làm tá dược. Các loại muối nhôm có trong vaccine được phê chuẩn bởi Hoa Kỳ bao gồm nhôm hydroxide (AH), nhôm phosphate (AP), kali nhôm sulfate hoặc hỗn hợp muối nhôm.

Tính an toàn của những vaccine chứa nhôm đã được chứng minh trong suốt 6 thập kỷ qua. Phản ứng gây hại như ban đỏ, nốt dưới da, tăng nhạy cảm tiếp xúc và viêm hạt có thể xảy ra nhưng rất hiếm. Ngoài ra, nguồn phơi nhiễm nhôm nhiều nhất là từ thực phẩm và nước uống. Bạn có để đọc thêm bài Tá dược nhôm dùng trong vaccine để tìm hiểu chi tiết về tính an toàn của nhôm.

Ngoài nhôm, còn có một loại tá dược khác là AS04 được dùng trong loại vaccine Cervarix phòng ngừa ung thư cổ. AS04 là tổng hợp của nhôm hydroxide và monophosphoryl lipid A (MPL). MPL là một hợp chất giống chất béo được tinh chế. Tính an toàn của MPL đã được chứng minh trong cả hàng ngàn năm lịch sử.

Ngoài ra, một loại vaccine ngăn ngừa cúm H5N1 có chứa tá dược AS03, một loại nhũ tương dầu-trong-nước. AS03 được làm từ D,L-alpha-tocopherol (vitamin E) và squalene, cùng với một loại chất nhũ hóa là polysorbate 80 để giúp các thành phần trộn lẫn vào nhau và chống phân tách. Vaccine này không có mặt trên thị trường nhưng có sẵn trong kho lưu trữ quốc gia của Hoa Kỳ, phòng khi xã hội cần.

Phụ gia

Phụ gia được dùng để làm bền vaccine trong những điều kiện dễ gây hư hỏng như sấy thăng hoa hay gia nhiệt trong quá trình sản xuất. Ngoài ra, phụ gia cũng được thêm vào vaccine nhằm mục đích chống dính kháng nguyên vào thành ống, gây mất mát kháng nguyên và giảm tác dụng của vaccine. Loại phụ gia làm bền được dùng trong vaccine bao gồm đường (sucrose, lactose), axit amin (glycine, mononatri glutamate MSG) và protein (gelatin hoặc albumin huyết thanh của người).

Có 3 vấn đề liên quan đến việc dùng phụ gia trong vaccine, cụ thể là protein: 1) mặc dù hiếm nhưng có thể có phản ứng quá nhạy cảm tức thì (immediate-type hypersensitivity) với gelatin trong vaccine, 2) mối lo lắng mang tính lý thuyết rằng albumin huyết thanh của người có thể chứa những tác nhân gây nhiễm, và 3) mối lo lắng mang tính lý thuyết rằng nguyên liệu có nguồn gốc từ bò (bovine) dùng trong vaccine có thể chứa tác nhân liên quan đến bệnh bò điên.

Sự quá nhạy cảm với gelatin

Gelatin là một loại thực phẩm không màu, không mùi được sản xuất từ quá trình thủy phân collagen có nguồn gốc từ động vật (như gân, da, dây chằng…). Nói cách khác, gelatin là collagen bị cắt nhỏ (tương tự như mạch nha là tinh bột bị cắt nhỏ). Gelatin được dùng nhiều trong các loại kẹo dẻo, mashmarllow và một số loại yaourt hay kem.

Năm 1993, có một ca nữ sinh 17 tuổi ở California bị phát sinh chảy mũi nhiều, phát ban, phù thanh khí quản, mê sảng và huyết áp 70/50 trong vòng 5 phút sau khi tiêm vaccine MMR (sởi, quai bị, rubella). Triệu chứng biến mất sau khi được tiêm epinephrine và diphenhydramine. Sau đó khi được mô tả lại, nữ sinh cho biết tình trạng này giống như khi cô ăn phải Jell-O (một loại món tráng miệng làm từ gelatin). Kiểm nghiệm sau đó cho thấy thành phần duy nhất trong vaccine mà bệnh nhân bị dị ứng là gelatin.

Trước năm 1993, phản ứng quá nhạy xảy ra tức thì đối với vaccine MMR được cho là do dị ứng với protein từ trứng. Giả thuyết này căn cứ vào bằng chứng rằng cả thành phần sởi và quai bị trong vaccine MMR được nuôi cấy trong tế bào nguyên bào sợi của phôi gà (embryo fibroblast cell). Tuy nhiên, hầu hết các bệnh nhân quá nhạy cảm với MMR đều không có dị ứng với trứng.

Kelso cùng cộng sự phân tích tới khả năng phản ứng quá nhạy là do gelatin, và điều này được chứng minh bởi các nghiên cứu của Nhật Bản. Theo đó, phản ứng quá nhạy với MMR là do sự có mặt của globulin miễn dịch (IgE) đặc hiệu với gelatin, chứ không phải do dị ứng với protein của trứng. Vào lúc đó, tốc độ nhạy cảm tức thời với MMR ở Nhật Bản nhanh hơn khoảng 20 lần so với ở Hoa Kỳ. Điều này được giải thích từ hai góc độ. Thứ nhất, vaccine DTaP sản xuất ở Nhận Bản có chứa gelatin, còn ở Hoa Kỳ không có chứa gelatin. Thứ hai, loại gelatin dùng ở Nhật Bản không được thủy phân. Quá trình thủy phân (cắt nhỏ mạch) biến đổi gelatin có trọng lượng phân tử cao (>100.000 Da) thành gelatin có trọng lượng phân tử thấp (khoảng từ 2000 đến 5000 Da).

Gelatin trọng lượng phân tử thấp ít kích thích IgE đặc hiệu gelatin hơn so với gelatin trọng lượng phân tử cao. Khi các nhà sản xuất vaccine Nhật Bản loại bỏ gelatin khỏi DTaP và chuyển sang dùng gelatin thủy phân trong vaccine MMR, số ca nhạy cảm tức thời với gelatin giảm đáng kể tới số lượng tương tự như ở Hoa Kỳ.

Mặc dù số ca phản ứng sốc phản vệ với gelatin hiện tại rất thấp (khoảng 1 ca cho 2 triệu liều vaccine – do ngẫu nhiên luôn có người bị dị ứng nặng với gelatin), gelatin vẫn là nguyên nhân thường gặp nhất cho các ca phản ứng quá nhạy tức thời với những loại vaccine có chứa gelatin. Danh sách vaccine có chứa gelatin được cung cấp trong Bảng 2 (tất cả gelatin có nguồn gốc từ lợn).

Bảng 2. Các loại vaccine có chứa gelatin (dữ liệu năm 2003)

Một số bệnh nhân có phản ứng quá nhạy tức thì với gelatin có tiền sử dị ứng với thực phẩm chứa gelatin. Điều này có thể được giải thích một phần bởi phản ứng chéo phổ biến giữa gelatin từ bò có trong nhiều loại thực phẩm và gelatin từ lợn có trong vaccine. Do đó, cần hỏi bệnh nhân về dị ứng thực phẩm trước khi tiêm vaccine có chứa gelatin. Nếu trẻ em có tiền sử dị ứng thực phẩm với gelatin hoặc có tiền sử nhạy cảm tức thì với vaccine có chứa gelatin thì cần kiểm nghiệm đánh giá miễn dịch trước khi tiêm. Đánh giá này để kiểm tra sự hiện diện của IgE đặc hiệu gelatin trong máu hoặc kiểm nghiệm trên da với hàm lượng gelatin tăng dần (các kiểm nghiệm này tương tự như kiểm tra dị ứng). Đối với những bé có bằng chứng miễn dịch cho thấy quá nhạy cảm với gelatin, khi tiêm vaccine cần phải đặc biệt cẩn trọng và phải có sẵn các thiết bị và thuốc men dùng để điều trị phản ứng sốc phản vệ ngay tức thì.

Nguy cơ lý thuyết về các tác nhân gây nhiễm có trong albumin huyết thanh của người

Albumin huyết thanh của người (human serum albumin) (0,3 mg/liều) có trong một số vaccine sởi, vaccine quai bị, vaccine rubella và vaccine MMR (sởi, quai bị, rubella). Bởi vì albumin huyết thanh của người có nguồn gốc từ máu người nên có nguy cơ lý thuyết rằng nó có thể có chứa những tác nhân gây nhiễm. Tuy nhiên, FDA yêu cầu albumin huyết thanh của người dùng trong sản xuất vaccine phải được lấy từ máu của những người đã được sàng lọc cẩn thận và được sản xuất hợp quy cách, tránh nguy cơ truyền nhiễm virus. Do đó chưa từng có nguy cơ bệnh virus nào được tìm thấy liên quan đến việc dùng albumin huyết thanh của người.

Nguy cơ lý thuyết về bệnh bò điên do các tác nhân có nguồn gốc từ bò

Bệnh bò điên (Creutzfeld-Jacob) (CJD) ở người gây ra bởi những hạt protein gọi là prion. Những hạt prion này cũng gây ra bệnh bò điên ở các động vật có vú khác như bò (BSE) và cừu. Giữa năm 1995 và 1997, một dạng khác của bệnh bò điên được phát hiện ở người ở Anh sau khi dịch bệnh bò điên ở bò lan rộng. Điều này dẫn tới nghi vấn rằng con người khi ăn những sản phẩm từ bò bị bệnh bò điên cũng sẽ bị bệnh này. Vài nét đặc trưng về bệnh lý, lâm sàng và dịch tễ cho thấy có mối liên hệ ngẫu nhiên giữa bệnh bò điên ở bò và ở người.

Vaccine chứa một vài thành phần có nguồn gốc từ bò (ví dụ như gelatin, glycerol, enzyme, huyết thanh, axit amin). Bởi vì mối lo ngại về bệnh bò điên ở người, FDA gần đây đã cấm sử dụng (tại Hoa Kỳ) những nguyên liệu có nguồn gốc từ bò nhập khẩu từ những nước có gia súc bị nhiễm bệnh bò điên. Tuy nhiên, trước khi có lệnh cấm này, một số nguyên liệu dùng trong vaccine vẫn có thể có nguồn gốc từ những con bò bị nhiễm bệnh bò điên ở Anh. (Cần lưu ý là các nhà sản xuất vaccine ở Hoa Kỳ không được phép dùng các sản phẩm từ bò nhập khẩu cũng để bảo vệ chống lại nguy cơ nhập khẩu bệnh lở mồm long móng).

Điều này đặt ra câu hỏi rằng liệu trẻ em được tiêm vaccine có nguy cơ bị bệnh bò điên hay không. Báo chí đã đề cập đến khả năng này vào cuối thập niên 1990, và vì vậy một vài cha mẹ lo lắng về các sản phẩm từ bò có trong vaccine. Tuy nhiên, một số đặc trưng và quan sát dịch tễ từ quy trình sản xuất có thể đảm bảo cho các bậc cha mẹ là vaccine sẽ không gây ra bệnh bò điên. Thứ nhất, các tác nhân gây bệnh bò điên (prion) có trong não, tủy sống và võng mạc của bò bị bệnh bò điên, không có trong máu và các cơ quan khác. Do đó, huyết thanh (dùng trong môi trường nuôi cấy vi sinh vật hoặc tế bào để sản xuất vaccine) không thể chứa prion. Một bằng chứng khác cho điều đó là không có ca nào cho thấy bệnh bò điên được truyền theo đường máu hoặc sản phẩm từ máu. Thứ hai, prion không có trong mô liên kết của bò bị bệnh bò điên. Do đó, gelatin (được làm từ quá trình nấu chảy móng và da của lợn hoặc bò) không thể chứa prion. Thứ ba, bằng chứng dịch tễ cho thấy vaccine không phải là nguyên nhân gây ra bệnh bò điên ở Anh. Tiếp xúc giữa người với bò bị bệnh bò điên ở Anh xảy ra sau năm 1983, còn vaccine có chứa nguyên liệu từ bò được tiêm ở trẻ sau năm 1985. Nếu vaccine được tiêm trong 2 năm đầu của trẻ là nguyên nhân gây ra bệnh bò điên thì sẽ không có ca bệnh bò điên nào xảy ra ở trẻ được sinh trước năm 1985. Tuy nhiên, tất cả các ca bệnh bò điên được ghi nhận đều xảy ra ở người được sinh trước năm 1985 và một nửa là trước năm 1970.

Những hợp chất dạng vết từ quá trình sản xuất còn sót lại trong vaccine

Dư lượng của các tác nhân dùng trong quá trình sản xuất vaccine được định nghĩa và quản lý chặt chẽ bởi FDA. Tác nhân vô hoạt hóa (ví dụ như formaldehyde), thuốc kháng sinh và thành phần tế bào (protein của trứng và nấm men) có thể có mặt ở dạng vết trong thành phẩm vaccine.

Tác nhân vô hoạt hóa

Tác nhân vô hoạt hóa có tác dụng làm mất đi khả năng gây độc hoặc gây bệnh của vaccine. Tác nhân vô hoạt hóa thường được sử dụng trong vaccine là formaldehyde. Tiếp xúc liều cao với formaldehyde có thể gây ung thư. Tuy nhiên, hàm lượng formaldehyde trong vaccine chỉ có ở dạng vết (<0,1 mg), hàm lượng này thấp hơn nhiều so với lượng formaldehyde được sản sinh tự nhiên trong cơ thể và do đó không thể là nguyên nhân gây ra ung thư. Mời bạn đọc bài Hợp chất formaldehyde trong vaccine để biết thêm chi tiết.

Thuốc kháng sinh

Khánh sinh có trong một số loại vaccine để ngăn ngừa nhiễm khuẩn trong quá trình sản xuất. Do kháng sinh có thể gây phản ứng quá nhạy tức thời ở trẻ em, một số cha mẹ lo lắng rằng kháng sinh trong vaccine có thể gây hại. Tuy nhiên, những kháng sinh có khả năng gây ra các phản ứng quá nhạy tức thời (chẳng hạn như penicillin, cephalosporin và sulfonamide) không có trong vaccine.

Kháng sinh dùng trong vaccine bao gồm neomycin, streptomycin, polymyxin B, chlortetracyline và amphotericin B. Chỉ có neomycin là còn sót lại trong vaccine ở hàm lượng có thể phát hiện được bằng máy đo (Bảng 3). Tuy nhiên, phản ứng quá nhạy tức thời đối với hàm lượng thấp của neomycin trong vaccine chưa được báo cáo rõ ràng. Mặc dù những sản phẩm có chứa neomycin được báo cáo là có thể gây ra những phản ứng nhạy cảm loại “trì hoãn” (chứ không phải tức thời), những phản ứng này không phải là là nguyên nhân chống chỉ định tiêm chủng.

Bảng 3. Hàm lượng neomycin trong vaccine (dữ liệu năm 2003)

Thành phần tế bào

Protein trứng

Dị ứng trứng xảy ra ở khoảng 0,5% dân số và khoảng 5% ở trẻ em. Bởi vì vaccine cúm và sốt vàng da đều được nhân giống trong trứng, protein trứng (chủ yếu là ovalbumin) có trong sản phẩm vaccine sau cùng. Dư lượng protein trứng được tìm thấy trong vaccine cúm (khoảng 0,02–1,0 μg/liều) đủ để gây ra phản ứng quá nhạy nghiêm trọng và có thể gây tử vong (mặc dù hiếm) cho những trẻ bị dị ứng với trứng. Không may là những trẻ em bị dị ứng với trứng cũng bị những chứng bệnh khác (chẳng hạn như hen suyễn) có liên quan đến nguy cơ bị nhiễm cúm cao nghiêm trọng và có thể gây tử vong (thỉnh thoảng). Do đó, những trẻ em bị dị ứng với trứng và có nguy cơ cao bị nhiễm cúm nghiêm trọng vẫn nên được tiêm vaccine thông qua một chuẩn quy trình đặc biệt nghiêm ngặt.

Khác với vaccine cúm, vaccine sởi và quai bị được nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy tế bào chứ không phải trong trứng. Dư lượng protein trứng có trong vaccine sởi và quai bị khoảng 40 pg – ít hơn ít nhất 500 lần so với hàm lượng có trong vaccine cúm. Hàm lượng này không đủ để gây ra phản ứng quá nhạy tức thời, do đó trẻ em bị dị ứng nghiêm trọng với trứng vẫn an toàn khi tiêm hai loại vaccine này.

Protein nấm men

Vaccine viêm gan hep B được sản xuất trong tế bào Saccharomyces cerevisiae (nấm men làm bánh) có chứa gen kháng nguyên hep B. Do đó, protein nấm men có thể được tìm thấy dạng vết trong sản phẩm vaccine sau cùng. Vaccine Engerix-B (GlaxoSmithKline, Research Triangle Park, NC) chứa không quá 5 mg/mL và Recombivax HB (Merck and Co) chứa không quá 1 mg/mL protein nấm men.

Phản ứng quá nhạy tức thì hiếm khi gặp sau khi tiêm vaccine hep B (khoảng 1 ca trên 600.000 liều). Tuy nhiên, hiện nay chưa phát hiện được IgE đặc hiệu nấm men này trong những bệnh nhân có phản ứng quá nhạy tức thì sau khi tiêm vaccine hep B. Do đó, nguy cơ bị phản ứng sốc phản vệ sau khi tiêm vaccine hep B do bị dị ứng với nấm men chỉ mang tính lý thuyết.

Tổng kết

Hàm lượng thủy ngân, nhôm và formaldehyde có trong vaccine không gây hại dựa trên những nghiên cứu phơi nhiễm ở người hoặc những nghiên cứu thí nghiệm trên động vật.

Phản ứng sốc phản vệ nghiêm trọng có thể xảy ra (mặc dù hiềm) sau khi tiêm vaccine có chứa một lượng đủ lớn protein trứng (như vaccine cúm và sốt vàng da) hoặc gelatin (như vaccine MMR). Tuy nhiên, những trẻ em có nguy cơ bị nhiễm cúm nghiêm trọng vẫn có thể được điều trị làm cho bớt nhạy cảm với vaccine cúm. Ngoài ra, dị ứng với gelatin là rất hiếm.

Phản ứng quá nhạy tức thì với neomycin hoặc nấm men chưa được báo cáo rõ ràng và vẫn chỉ mang tính lý thuyết.

Tài liệu tham khảo

1. http://pediatrics.aappublications.org/content/112/6/1394.full#T5
2. https://www.fda.gov/biologicsbloodvaccines/safetyavailability/vaccinesafety/ucm187810.htm
3. https://www.cdc.gov/vaccinesafety/concerns/adjuvants.html