Các nhà nghiên cứu Đại học Harvard đã phát triển một nền tảng sản xuất vắc-xin mới với thành phần bí mật chính là hồng cầu được bổ sung các kháng nguyên giúp tạo ra phản ứng miễn dịch mạnh mẽ. Thí nghiệm trên chuột đã chứng minh hiệu quả làm chậm sự phát triển của tế bào ung thư.

Các tế bào hồng cầu phủ hạt nano có thể tạo nền tảng vắc-xin mới giúp tăng cường phản ứng miễn dịch. Ảnh cung cấp bởi Viện nghiên cứu Wyss, Đại học Harvard.

Ngoài tác dụng chính là phân phối oxy từ phổi ra khắp cơ thể, các tế bào hồng cầu còn có chức năng phụ là mang các mầm bệnh đã được trung hòa đến lá lách, nơi chúng được truyền vào các tế bào trình diện kháng nguyên (APCs). Từ đây, các tế bào bạch cầu sẽ học cách nhận diện các kháng nguyên và tăng cường khả năng của hệ miễn dịch chống lại các đợt tấn công tiếp theo từ mầm bệnh.

Nền tảng mới được gọi là EDIT (Erythrocyte-Driven Immune Targeting), gắn các hạt nano kháng nguyên vào các tế bào hồng cầu để đưa đến lá lách. Các hạt nano được làm từ polystyrene phủ ovalbumin, một loại protein kháng nguyên. Đi kèm theo nó là một số phân tử lipid được gọi là phosphatidyl serine (PS). Một lượng PS vừa đủ sẽ tạo tín hiệu tạm thời tới các APC trong lá lách để chúng hấp thụ các hạt nano được phủ kháng nguyên của tế bào hồng cầu. Ngược lại, nếu có quá nhiều PS, lá lách sẽ nhận diện tế bào hồng cầu bị hư hại và tiêu hủy chúng.

Trong thử nghiệm trên chuột, các hạt nano chứa kháng nguyên được "ấp" trong tế bào hồng cầu của chuột. Tỷ lệ khoảng 300 hạt nano trên một tế bào hồng cầu được cho là vừa đủ để đảm bảo độ kết dính trên bề mặt hồng cầu duy trì được ở mức 80%. Tiếp theo, hỗn hợp này sẽ được tiêm vào và theo dõi hành trình di chuyển bên trong cơ thể chuột. Sau khoảng 20 phút, phần lớn các hạt nano đều đã tan trong máu với tỉ lệ tích tụ ở lá lách nhiều hơn trong phổi. Số hạt nano trong lá lách được duy trì trong suốt 24 giờ liên tục sau khi tiêm và số tế bào hồng cầu EDIT không hề thay đổi trong cơ thể, có nghĩa là không có tế bào nào bị lá lách từ chối cả.

Trong các thử nghiệm tiếp theo, nhóm nghiên cứu đã chia đàn chuột thí nghiệm thành hai nhóm được điều trị mỗi tuần một lần trong suốt ba tuần. Những con chuột được điều trị EDIT có số tế bào T ovalbumin nhiều gấp 8 lần so với những con chuột nhận được tế bào hồng cầu không có hạt nano. Con số này cũng cao hơn 2,2 lần so với ở những con chuột không được điều trị. Nhiều kháng thể chống lại ovalbumin cũng được tìm thấy trong máu của chuột được điều trị EDIT hơn so với các loại khác.

Cuối cùng, để kiểm nghiệm hiệu quả phòng bệnh của kỹ thuật này, nhóm nghiên cứu một lần nữa cho các nhóm chuột điều trị EDIT trong ba tuần, sau đó tiêm vào các tế bào ung thư hạch có chứa ovalbumin. Kết quả, các khối u phát triển chậm hơn gấp 3 lần, lượng tế bào ung thư cũng thấp hơn ở đàn chuột được tiêm vaccine EDIT.

Các nhà phát triển cho rằng kỹ thuật mới có thể đóng vai trò như một hệ thống phân phối các vắc-xin phòng bệnh và nhiễm trùng. Đặc biệt, cơ chế hoạt động của EDIT không cần tá dược (tác nhân được thêm vào vắc-xin để tăng cường phản ứng miễn dịch) giúp đẩy nhanh quá trình phát triển vắc-xin.

Hiện tại nghiên cứu mới chỉ được thực hiện trên chuột, song các nhà khoa học đã lên kế hoạch tiếp tục nghiên cứu nhằm tìm hiểu sâu hơn cơ chế hoạt động của hệ thống EDIT và ứng dụng với các loại kháng nguyên khác.

Nguồn: https://newatlas.com/medical/harvard-vaccine-platform-red-blood-cells-nanoparticles/