Cuộc lội ngược dòng của các vaccine RSV

Khi lên 3 tuổi, hầu hết trẻ em đều từng bị nhiễm RSV, và hầu hết người lớn bị nhiễm RSV nhiều lần trong đời. Nhiễm RSV thường trở nên nghiêm trọng nhất ở trẻ sơ sinh dưới hai tháng tuổi hoặc người cao tuổi. Mỗi năm, thế giới có khoảng 3 triệu trẻ em dưới 5 tuổi và khoảng 336.000 người lớn phải nhập viện do nhiễm trùng đường hô hấp gây ra bởi RSV. Vaccine hoặc phương pháp điều trị RSV sẽ giúp giảm đáng kể số lần nhập viện và chăm sóc đặc biệt ở các nhóm dân số dễ bị tổn thương nhất này, theo Rabia Agha, chuyên gia về bệnh truyền nhiễm nhi tại Bệnh viện nhi Maimonides, TP New York.

Các nhà nghiên cứu đã cố gắng phát triển vaccine RSV trong nhiều thập kỷ nhưng chưa thành công. Những năm gần đây, nhờ công nghệ giải cấu trúc protein, lĩnh vực vaccine RSV đã hồi sinh.

Vào cuối những năm 1960 đã có một loạt các thử nghiệm trên trẻ em ở Mỹ, sử dụng vaccine RSV làm từ virus RSV bất hoạt. Nhưng thảm họa là vaccine này hoàn toàn phản tác dụng: những trẻ tiêm vaccine mắc bệnh phổi nghiêm trọng hơn và hai trẻ tử vong.

Vaccine ban đầu đó là một thảm họa "hoàn hảo" - tạo ra quá ít kháng thể ngăn chặn virus, đồng thời gây ra phản ứng viêm quá mức khi nhiễm bệnh, theo Steven Varga, nhà miễn dịch học virus nghiên cứu RSV tại Đại học Iowa.

Nguyên nhân là vaccine đó đã nhắm sai mục tiêu. Năm 2013, nhà sinh vật học cấu trúc Jason McLellan tại Viện Dị ứng và Bệnh truyền nhiễm Quốc gia Hoa Kỳ, Bethesda, Maryland, và các đồng nghiệp đã giải cấu trúc protein F, protein mà virus RSV sử dụng để kết hợp với các tế bào và lây nhiễm. Kết quả, họ phát hiện protein F có hai dạng: dạng tiền kết hợp (preF) - hình dạng của protein khi nó đang chuẩn bị bám vào các tế bào, và dạng hậu kết hợp (postF) ổn định hơn khi virus đã kết hợp với tế bào.

Vaccine những năm 1960 sử dụng kháng nguyên là virus RSV bất hoạt, có nghĩa là protein F của virus đã ở dạng postF hoàn chỉnh, trong khi công cụ mà RSV sử dụng để kết hợp và lây nhiễm vào tế bào là preF. Dạng postF chỉ xuất hiện khi virus đã lây nhiễm thành công, và kháng thể nhắm mục tiêu postF có thể là nguyên nhân khiến vaccine cũ tạo ra phản ứng viêm muộn, không kịp ngăn chặn virus, và gây phản ứng viêm quá mức, khiến bệnh phổi trầm trọng hơn.

Hiện nay đã có nhiều thông tin hơn về cả RSV và công nghệ tiêm chủng, do đó các vaccine đang thử nghiệm hiện nay sẽ không gây ra phản ứng thảm họa như trong quá khứ, theo Varga.

Cơ chế vaccine RSV mới tương tự như nhiều vaccine khác: cho hệ thống miễn dịch tiếp xúc với các phần chính của mầm bệnh. Nhờ đó, hệ thống miễn dịch sẽ tạo ra các kháng thể và tế bào miễn dịch có thể nhận ra và chống lại mầm bệnh khi tiếp xúc thực tế.

Trong số bốn vaccine RSV đang thử nghiệm, vaccine của GSK và vaccine của Pfizer sử dụng trực tiếp protein preF. Vaccine của Janssen sử dụng một loại adenovirus đã được chỉnh sửa để tạo ra preF sau khi tiêm vào cơ thể, kết hợp với một lượng preF tinh khiết (trong cùng một mũi tiêm). Vaccine của Moderna thì sử dụng mRNA đã được sửa đổi để tạo ra preF khi đưa vào tế bào.

Bốn hãng dược nói trên đều đang có các thử nghiệm toàn cầu giai đoạn III ở hàng chục nghìn người lớn tuổi. Sau khi được chấp thuận, vaccine RSV sẽ hữu ích nhất cho trẻ sơ sinh và người già. Nhưng để đơn giản hóa các thử nghiệm lâm sàng, cả 4 công ty đều đang thử nghiệm vaccine ở những người trên 60 tuổi.

Hệ thống miễn dịch chưa trưởng thành của trẻ sơ sinh không đáp ứng mạnh với nhiều loại vaccine, đó là lý do tại sao hầu hết các vaccine cho trẻ em đều được tiêm sau hai tháng tuổi. Nhưng hai tháng tuổi lại là khoảng thời gian thường xảy ra các trường hợp nhiễm RSV nghiêm trọng nhất. Vì thế, trẻ sơ sinh có thể được chủng ngừa RSV khi còn trong bụng mẹ: Một vài tháng trước khi sinh, phụ nữ mang thai được tiêm vaccine, cơ thể của họ tạo ra các kháng thể và kháng thể này được truyền qua nhau thai, và sau đó qua sữa mẹ, cho trẻ sơ sinh.

Trẻ sơ sinh trong thử nghiệm giai đoạn II trước đây của Pfizer có hiệu giá kháng thể cao hơn so với cha mẹ, và vaccine cho thấy hiệu quả 85% trong việc bảo vệ trẻ sơ sinh khỏi nhập viện do nhiễm trùng RSV. Đây là dấu hiệu tốt cho thấy chiến lược tiêm chủng RSV ở phụ nữ mang thai có hiệu quả, theo Alejandra Gurtman, phó chủ tịch phụ trách nghiên cứu lâm sàng tại Pfizer.

Cách thứ hai để bảo vệ trẻ sơ sinh là tiêm trực tiếp cho trẻ các kháng thể ngăn chặn virus. AstraZeneca và Sanofi đã hợp tác để thử nghiệm một kháng thể đơn dòng, nirsevimab, chống lại preF. Kháng thể này đã chứng minh hiệu quả trong việc giảm nhiễm RSV trong một thử nghiệm giai đoạn III ở trẻ sơ sinh, cả sinh non và đủ tháng.

Varga dự đoán rằng vì người lớn tuổi, người mang thai và trẻ nhỏ cần các cách phòng ngừa RSV khác nhau, cuộc đua vaccine RSV sẽ có nhiều người cùng chiến thắng.