Nghiên cứu sử dụng ADN thay cho mARN để tạo kháng thể vô hiệu hóa Covid-19

Vaccine Covid-19 hiện nay dựa vào sợi mARN để giúp hệ miễn dịch nhận biết nCoV. Tuy nhiên, một nhóm nghiên cứu quốc tế báo cáo phát triển thành công vaccine sử dụng ADN để mã hóa protein hình gai của virus trên tạp chí PLOS Neglected Tropical Diseases hôm 27/5.

Dù cả vaccine ADN và mARN đều sử dụng vật liệu di truyền mã hóa một phần virus để thúc đẩy phản ứng miễn dịch, vaccine ADN có thể sản xuất nhanh hơn với chi chí thấp hơn và không cần giữ lạnh khi vận chuyển. Những thử nghiệm lâm sàng gần đây hé lộ vaccine ADN an toàn và hiệu quả trong điều trị bệnh truyền nhiễm bao gồm HIV, virus Zika, Ebola và virus cúm.

Trong nghiên cứu mới, Shih-Jen Liu và Hsin-Wei Chen ở Viện nghiên cứu sức khỏe quốc gia, Đài Loan và đồng nghiệp phát triển vaccine ADN mã hóa protein hình gai của nCoV. Để đưa ADN vào sâu trong tế bào, nhóm nghiên cứu sử dụng công nghệ điện di.

Kết quả nghiên cứu cho thấy chuột nhắt và chuột hamster chủng ngừa bằng vaccine ADN mới phát triển kháng thể dài hạn đối với protein hình gai của nCoV. Lượng kháng thể đạt đỉnh 8 tuần sau khi tiêm nhưng vẫn duy trì tương đối cao ở tuần 20. Chuột hamster đã tiêm hai liều cách nhau 3 tuần và tiếp xúc với Covid-19 sau 7 tuần đều được bảo vệ khỏi virus. Chúng không bị giảm cân và có ít ARN virus trong phổi hơn so với cá thể không tiêm chủng.

"Vaccine ADN ổn định về nhiệt, không cần giữ lạnh và có thể sản sinh lượng lớn kháng thể vô hiệu hóa nCoV trong thời gian dài", nhóm tác giả nghiên cứu cho biết. "Vaccine ADN mang lại hiệu quả bảo vệ đối với nCoV ở chuột hamster Syria, mô hình động vật thường nhiễm Covid-19 nặng".

Trước đó, một nhóm các nhà nghiên cứu Mỹ đang phát triển vaccine phổ rộng tạo kháng thể với nhiều biến chủng nCoV, SARS và nhiều virus corona khác ở dơi. Các nhà nghiên cứu ở Viện vaccine cho con người Duke (DHVI) tại Mỹ cho biết họ đã đạt bước tiến quan trọng nhằm tạo ra siêu vaccine. Vaccine hạt nano của họ có thể kích hoạt phản ứng miễn dịch không chỉ đối với nCoV và một số biến chủng của nó mà cả với virus SARS và các virus họ hàng tìm thấy ở dơi, theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature tuần trước.

Phát hiện dựa trên thí nghiệm ở động vật có thể tác động tới nỗ lực kiểm soát Covid-19. Vaccine hạt nano ngăn khỉ lây nhiễm nCoV. Loại vaccine này cũng tạo ra phản ứng miễn dịch mạnh hơn với lượng kháng thể vô hiệu hóa virus cao hơn các vaccine hiện nay. Điều đó cho thấy nếu được duyệt sử dụng ở người, vaccine mới có thể sử dụng như mũi tiêm tăng cường miễn dịch và ngăn chặn những biến chủng virus trong tương lai.

"Chúng ta đã trải qua hai đợt bùng phát virus corona lớn trước Covid-19, một vào năm 2013 (SARS) và một vào năm 2011 (MERS). Chắc chắn, chúng ta sẽ còn gặp phải nhiều đại dịch khác", Bart Haynes, giám đốc DHVI, thành viên nhóm phát triển vaccine hạt nano, cho biết. "Giờ đã đến lúc cung cấp vaccine chuẩn bị cho điều đó, để chúng ta có thể kiểm soát những đợt bùng phát và ngăn chúng trở thành đại dịch tương lai".

Ý tưởng của Haynes và cộng sự là tạo ra vaccine không chỉ hiệu quả với loại virus corona đang lưu hành hiện nay mà còn có tác dụng bảo vệ với các loại virus đã biết và chưa biết tuần hoàn ở động vật như dơi và có nguy cơ lây nhiễm sang người. Vaccine corona phổ rộng trở thành giấc mơ đối với giới chuyên gia về bệnh truyền nhiễm mới xuất hiện.

Trong tình hình Covid-19 lây nhiễm hàng trăm triệu người và khiến nền kinh tế thế giới đình trệ, ý tưởng trên càng thu hút nhiều sự chú ý. Tương tự những vaccine Covid-19 khác, vaccine hạt nano nhắm vào một đoạn của nCoV cho phép nó liên kết với tế bào con người.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu lựa chọn khu vực không chỉ có ở nCoV và những biến chủng đang lưu hành mà cả ở virus SARS và các virus họ hàng ở dơi chưa lây sang người. Bằng cách sử dụng khu vực có ở nhiều loại virus corona, vaccine mới có thể thúc đẩy sản sinh kháng thể chống lại hàng loạt virus khi thử nghiệm trên máu khỉ.

So sánh với vaccine mRNA có hiệu quả tương tự, vaccine hạt nano tạo phản ứng mạnh hơn với các biến chủng virus ở Nam Phi và Brazil, những biến chủng được cho là có khả năng lẩn tránh vaccine hiện hành. Nhưng phát hiện quan trọng từ nghiên cứu là vaccine mới kích thích phản ứng miễn dịch với hai virus corona ở dơi cũng như virus SARS, dù không mạnh như đối với nCoV.

Nhà miễn dịch học Kylie Quinn, nghiên cứu sinh ở Đại học RMIT tại Australia, người không tham gia nghiên cứu nhận định, phương pháp của nhóm nghiên cứu ở Duke có thể tạo ra vaccine có tác dụng bảo vệ rộng đối với lượng lớn virus corona. Lượng kháng thể tương đối cao đối với nCoV và các biến chủng của nó do vaccine mới sản sinh có thể hiệu quả với các virus tương tự.

Nhóm nghiên cứu cũng nhấn mạnh phát hiện của họ không có nghĩa là nếu an toàn với con người, vaccine hạt nano có thể chống lại mọi loại virus corona trong tự nhiên mà phần lớn chưa được các nhà khoa học nhận dạng và phân loại. Ví dụ, công thức hiện nay không kích thích phản ứng miễn dịch với virus MERS. Nhưng trưởng nhóm nghiên cứu Kevin Saunders, giám đốc nghiên cứu ở viện, tin tưởng vaccine sẽ hiệu quả với những virus corona có họ hàng gần với SARS.

An Dương (T/h)