Thay vì đợi ít nhất 9 tháng để có một mẻ vắcxin sản xuất trong nhà máy, chúng ta có thể phòng các bệnh truyền nhiễm do virus bằng vắcxin được tạo ra trong chính cơ thể người, vừa nhanh vừa hiệu quả.
Các nhà khoa học đang phát triển một phương pháp sản xuất vắcxin kiểu mới, cho phép tận dụng khả năng sản xuất kháng thể của cơ thể làm công cụ đa năng chống lại mọi bệnh tật.
Lối thoát mới từ đại dịch Ebola
Cơ chế hoạt động của vắcxin như sau: Khi vắcxin được tiêm vào cơ thể, hệ miễn dịch sẽ nhầm tưởng nó là virus và tạo ra hàng triệu kháng thể nhằm chế ngự “kẻ xâm nhập” này. Nhờ đó, chúng ta được bảo vệ khỏi dịch bệnh.
Tuy ngăn dịch bệnh hiệu quả, phương pháp sản xuất vắcxin truyền thống có điểm yếu là thời gian chờ đợi quá lâu (thường khoảng 9 tháng) và nhiều khi không kiểm chứng hết tính hiệu quả, khiến ngành y tế gặp khó khăn trong việc hạn chế dịch bệnh.
Dịch cúm A/H1N1 năm 2009 tại Mỹ là một ví dụ. Nhiều người cho rằng dịch bệnh này bùng phát mạnh do thiếu vắcxin và hiệu quả của vắcxin không cao. Các bác sĩ đã mất tới vài tháng nuôi cấy vắcxin trong tử cung chuột trước khi cung cấp cho người dân lượng thuốc có tác dụng kiểm soát cơn bệnh; và chỉ 40% số người được tiêm vắcxin có khả năng sản sinh kháng thể chống lại virus cúm.
Cuộc khủng hoảng của đại dịch Ebola năm 2014 đã mở ra một hướng đi mới trong sản xuất vắcxin sau khi bác sĩ Kent Brantly - một trong nhiều bệnh nhân - may mắn thoát khỏi tử thần do cơ thể tự đề kháng được với virus chết người này. Ông Kent Brantly sau đó đã tình nguyện hiến máu mình cho các bệnh nhân Ebola. Thật kỳ diệu, phương pháp chữa bệnh này tỏ ra có hiệu quả tức thì - thay vì phải đợi một thời gian dài cho hệ miễn dịch nhận ra kẻ xâm lược và sản xuất kháng thể tiêu diệt chúng.
“Phương pháp sản xuất vắcxin mới sẽ bao gồm giai đoạn đưa cho cơ thể những hướng dẫn để nó tự tạo ra kháng thể cần thiết. Bản thân cơ thể người đã là một lò phản ứng sinh học nên bằng cách này, chúng ta có thể sản xuất được vắcxin một cách vô cùng nhanh chóng và có khả năng bảo vệ cao hơn so với phương pháp sản xuất vắcxin truyền thống” - đại tá Daniel Wattendorf, nhà di truyền học thuộc DARPA - một nhánh của Bộ Quốc phòng Mỹ, người chuyên phát triển các loại kỹ thuật, công nghệ mới dành cho mục đích quân sự - khẳng định.
Nhà máy phản ứng sinh học trong cơ thể người
Bằng cách biến cơ thể người thành nhà máy sản xuất vắcxin, các nhà khoa học có thể “thu hoạch” được rất nhiều kháng thể từ người đã hồi phục sau khi mắc bệnh (chẳng hạn như cúm hay Ebola). Sau khi kiểm tra khả năng vô hiệu hoá virus của kháng thể, các nhà khoa học sẽ tìm được loại kháng thể hiệu quả nhất, tìm ra được gene cần thiết để tạo kháng thể và sau đó mã hoá gene này trong một đoạn của vật liệu di truyền (có thể là DNA hoặc RNA) để cơ thể sử dụng sản xuất kháng thể.
Các bác sĩ sẽ tiêm kháng thể chứa gene vào tế bào cơ của người bệnh. Tại tế bào cơ, RNA trôi nổi tự do trong kháng thể sẽ bám vào các đoạn DNA và RNA để mã hoá hướng dẫn tạo ra kháng thể, giúp sản sinh một số lượng kháng thể vô cùng lớn chỉ trong thời gian vài tiếng đồng hồ. Tuy nhiên, những kháng thể này sẽ khó lòng bảo vệ người bệnh trong một thời gian dài. Khi đó, DNA của họ phải mất một vài ngày để tự sản xuất kháng thể. Cơ thể phải trải qua một quá trình khá đau đớn gọi là electroporation (tức là sử dụng điện áp cao làm cho màng tế bào thẩm thấu, từ đó cho phép DNA mới ra đời) và các kháng thể tiếp tục được sản xuất trong vài tháng tiếp theo.
Các nhà khoa học thuộc DAPRA đang muốn ứng dụng rộng rãi cách tạo vắcxin trong cơ thể người. Có rất nhiều công ty và viện nghiên cứu đang sản xuất vắcxin theo phương pháp này. Khác với liệu pháp gene, việc sử dụng chỉ dẫn gene để tạo kháng thể sẽ không được mã hoá trong hệ thống gene của người bệnh một cách vĩnh viễn mà nó sẽ bị mai một dần theo thời gian.
“Chúng tôi đã thử cách này với bệnh cúm và đang áp dụng với những người mắc căn bệnh Ebola nhưng đã qua khỏi và đang sống trên đất Mỹ” - Wattendoft nói.
Các nhà nghiên cứu đã chứng minh được rằng việc sử dụng cơ thể người làm lò phản ứng sinh học có thể cung cấp kháng thể để bảo vệ những động vật nhỏ như chuột và thậm chí là linh trưởng. Tuy vậy, cơ thể người cần số lượng kháng thể nhiều hơn để đánh bại cơn bệnh. Do đó, các nhà nghiên cứu đang xem xét liệu cách sản xuất kháng thể hiện nay có cung cấp đủ cho một liều trị liệu hay không. Một khó khăn nữa của phương pháp này là liệu các bệnh nhân đã hồi phục có sẵn lòng hiến tặng máu của mình cho những người đang mắc bệnh hay không.