mRNA - công nghệ vaccine tương lai

Vaccine mRNA sử dụng phân tử chỉ thị mRNA để hướng dẫn các tế bào của chúng ta tạo ra các protein cụ thể. Sau khi tiêm mRNA, các tế bào biến thành nhà máy sản xuất kháng nguyên vaccine, sản sinh ra bất kỳ loại protein nào mà chúng ta muốn hệ miễn dịch học cách nhận biết và tiêu diệt. Sau thành công với COVID-19, ngày càng có nhiều nhà khoa học tin rằng có thể tạo ra vaccine mRNA chống lại nhiều bệnh nghiêm trọng khác.

Tháng Hai hằng năm, các nhà khoa học về bệnh cúm tham gia một cuộc họp của Tổ chức Y tế Thế giới, dự đoán các chủng cúm sẽ thống trị vào mùa đông năm sau. Có bốn loại virus cúm đang lưu hành, mỗi loại đều đột biến nhanh chóng nên vaccine cúm của năm trước sẽ mất tác dụng. Và các nhà sản xuất cần ít nhất sáu tháng để sản xuất vaccine. Khi dự báo đúng chủng cúm, vaccine có thể đạt hiệu quả 60%, nhưng nếu dự đoán sai chủng sẽ lưu hành thì hiệu quả có thể giảm xuống mức thấp nhất là 10%.

Lý tưởng nhất là phát triển một vaccine phổ quát ngăn chặn được cả bốn loại virus cúm và các chủng đột biến trong tương lai khi virus tự xáo trộn bộ gen của mình theo thời gian. mRNA có thể được thiết kế để nhắm vào nhiều protein cùng lúc. Norbert Pardi, nhà vi sinh vật học tại Đại học Pennsylvania, cho biết: “Một loại vaccine như vậy có thể tạo ra các phản ứng bảo vệ chống lại nhiều chủng cúm."

Nhóm của Pardi đang nghiên cứu một vaccine cúm sử dụng hàng chục mRNA và được thiết kế để chống lại một số chủng cúm với hy vọng bắt đầu thử nghiệm trên người vào năm 2023.

Nhờ khả năng chống lại loại virus gây ra hầu hết các bệnh ung thư cổ tử cung, vaccine HPV đã ngăn chặn hàng nghìn trường hợp ung thư mỗi năm. Trong tương lai, các nhà khoa học hy vọng vaccine mRNA có thể được sử dụng để ngăn ngừa ung thư bằng cách dạy hệ thống miễn dịch nhận biết các đột biến trước khi chúng xảy ra.

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Duke có kế hoạch thử nghiệm vaccine mRNA ngừa ung thư vào năm tới trên những bệnh nhân ung thư vú giai đoạn cuối, khi các khối u đã phát triển các đột biến không phản ứng với thuốc điều trị. Một lần nữa, lợi thế của mRNA là khả năng nhắm đến nhiều mục tiêu cùng lúc - trong trường hợp này là một số các đột biến tiềm ẩn gây ung thư.

Các mũi vaccine đầu tiên, nếu có tác dụng, có thể kéo dài cuộc sống của bệnh nhân ung thư thêm vài tháng. Mục tiêu cuối cùng là ngăn ngừa ung thư ở một số nhóm dân số có nguy cơ cao như những người nghiện thuốc lá nặng - ở những người này, đột biến gen KRAS là nguyên nhân gây ra một phần tư số ca ung thư. “Không có bác sĩ phẫu thuật nào giỏi hơn hệ thống miễn dịch trong việc loại bỏ những tế bào đột biến," nhóm nghiên cứu Đại học Duke cho biết.

Tháng 10 vừa qau, WHO đã phê duyệt vaccine sốt rét đầu tiên, RTS,S. Nhưng vaccine này chỉ làm giảm nguy cơ sốt rét ác tính 30%. Điểm tắc nghẽn là ký sinh trùng sốt rét đã phát triển được cách ngăn chặn trí nhớ miễn dịch. Ngay cả sau khi mắc bệnh, người bệnh vẫn dễ bị tái nhiễm, và căn bệnh này giết chết 500.000 người mỗi năm, chủ yếu là trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ.

Năm 2012, Giáo sư Richard Bucala thuộc Trường Y Yale và các đồng nghiệp đã phát hiện bệnh sốt rét gây ra chứng “mất trí nhớ hệ thống miễn dịch” bằng cách sử dụng một loại protein gọi là PMIF, giết chết các tế bào T ghi nhớ. Bucala đang nghiên cứu một dạng vaccine RNA có thể tạo ra phản ứng chống lại PMIF.

Các nghiên cứu trên chuột cho thấy việc ngăn chặn PMIF giúp hệ thống miễn dịch loại bỏ bệnh sốt rét nhanh hơn, dẫn đến bệnh nhẹ hơn và quan trọng là tạo ra khả năng miễn dịch trong tương lai. Bucala đã hợp tác với các nhà khoa học tại Viện vaccine Jenner của Đại học Oxford để thử nghiệm, và nếu kết quả khả quan, họ hy vọng sẽ bắt đầu thử nghiệm trên người trong năm sau.

“RNA không chỉ giúp vaccine PMIF của chúng tôi thành công mà nền tảng công nghệ vaccine này còn rẻ hơn nhiều so với các vaccine đã có, mở ra cơ hội tiêm chủng diện rộng chưa từng có trước đây," Bucala nói.

Theo Derek Cain ở Viện Vaccine cho người thuộc Đại học Duke, “Chúng ta đang bước vào thập kỷ thứ năm của đại dịch HIV toàn cầu. Cho đến nay, vaccine vẫn nằm ngoài tầm với."

Nhóm của Cain tập trung nghiên cứu một nhóm nhỏ bệnh nhân HIV (chiếm chưa đến 1/3 toàn bộ nhóm bệnh nhân được nghiên cứu) đã phát triển các kháng thể đặc biệt có khả năng ngăn không cho HIV lây truyền, sau nhiều năm sau họ mắc hội chứng AIDS. Lúc này, trong cơ thể họ đã hình thành một ổ virus lớn mà đã quá muộn để loại bỏ. Tuy nhiên, nếu vaccine mRNA có thể tạo ra các kháng thể đặc biệt đó thì hy vọng sẽ tiêu diệt được HIV trước khi các virus nhân lên quá nhiều.

Nhóm của Cain đang điều chế một chuỗi bốn hoặc năm vaccine mRNA đa mục tiêu. “Vaccine HIV sẽ là vaccine phức tạp nhất mà chúng ta từng phát triển. Chúng tôi không mong đợi tác dụng 100% hoặc 90% giống như vaccine COVID, nhưng ngay cả khi chúng tôi có thể đạt được mức bảo vệ 50-60% thì đó cũng là một thành công; 70% thì tuyệt vời,” Cain nói.