Kỳ vọng chữa trị ung thư, HIV nhờ công nghệ mRNA

Vắc xin Pfizer và Moderna được phát triển bằng  công nghệ mRNA AFP

Công nghệ mRNAlà một trong những phát minh được chú ý nhất trong đại dịch Covid-19. Công nghệ này đã giúp phát triển vắc xin Moderna và Pfizer/BioNTech trong thời gian kỷ lục, từ đó thay đổi hướng đi của dịch bệnh.

Các vắc xin trên chứa ARN thông tin, phân tử chỉ thị cho các tế bào của chúng ta tạo ra các protein cụ thể. Sau khi tiêm mRNA nhân tạo, các tế bào của cơ thể biến thành nhà máy sản xuất vắc xin theo yêu cầu và tạo ra bất kỳ loại protein nào mà chúng ta muốn hệ miễn dịch học cách nhận biết và tiêu diệt.

Trước đại dịch, công nghệ này chỉ nhận được các ánh nhìn hoài nghi vì không đảm bảo mang lại hiệu quả. Tuy nhiên, sau thành công của Moderna và Pfizer, ngày càng nhiều người tin rằng vắc xin mRNA có thể được ứng dụng trong việc giải quyết các bệnh khác, từ cúm, sốt rét, HIV đến ung thư.

Cúm

Mỗi tháng 2, các chuyên gia về bệnh cúm trên thế giới đặt cược về chủng virus cúm sẽ chiếm ưu thế vào mùa đông năm sau tại một cuộc họp của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO). Hiện có 4 loại virus cúm. Mỗi loại đều biến đổi nhanh chóng vắc xin cúm của năm trước sẽ mất tác dụng.

Các nhà sản xuất cần ít nhất 6 tháng để sản xuất vắc xin. Do đó, nếu các nhà khoa học dự báo đúng chủng virus, vắc xin có thể đạt hiệu quả 60%. Ngược lại, hiệu quả vắc xin có thể chỉ còn 10% nếu chủng virus được dự đoán khác với virus đang gây bệnh trên thực tế.

Vì vậy, mục tiêu hàng đầu của các nhà nghiên cứu bệnh cúm là tìm ra một loại vắc xin có hiệu quả với cả bốn chủng virus và cả những biến chủng trong tương lai. Loại vắc xin này sẽ phải nhắm vào loại protein không thay đổi nhiều trong quá trình đột biến của virus. Tuy nhiên, hệ thống miễn dịch của con người không phản ứng mạnh với loại protein này. Do đó, vắc xin lý tưởng trên vẫn chưa được tạo ra.

Tuy nhiên, việc sản xuất mRNA rất nhanh chóng, dễ dàng và vắc xin từ mRNA có thể được phát triển để nhắm vào nhiều protein cùng một lúc. Ông Norbert Pardi, nhà vi sinh vật học tại Đại học Pennsylvania (Mỹ), cho biết: “Một loại vắc xin như vậy sẽ có thể tạo ra các phản ứng bảo vệ trên diện rộng”. Nhóm của ông đang nghiên cứu một loại vắc xin sử dụng hàng chục mảnh mRNA để chống lại nhiều chủng virus cúm. Nhóm nghiên cứu hy vọng có thể bắt đầu thử nghiệm trên người vào năm 2023.

Ung thư

Trong tương lai, các nhà khoa học hy vọng vắc xin mRNA có thể dùng để ngừa ung thư qua việc dạy hệ thống miễn dịch nhận ra các đột biến trước khi chúng xảy ra. “Chúng tôi đang tận dụng sự tiến triển di truyền của bệnh ung thư”, giáo sư Herbert Kim Lyerly, người đang nghiên cứu công nghệ vắc xin ung thư tại Đại học Duke (Mỹ), cho biết.

Nhóm của ông Lyerly có kế hoạch thử nghiệm vắc xin mRNA vào năm tới trên những bệnh nhân ung thư vú giai đoạn cuối. Ở các bệnh nhân này, khối u thường trở nên không phản ứng với thuốc bằng cách đột biến ở các gien cụ thể. Lợi thế của mRNA là khả năng tấn công nhiều mục tiêu cùng lúc, trong trường hợp này là một số ít các đột biến tiềm ẩn. “Không bác sĩ phẫu thuật nào loại bỏ những tế bào đột biến đó trong giai đoạn đầu giỏi hơn hệ thống miễn dịch của bạn”, ông Lyerly nói.

Nếu thành công, vắc xin có thể kéo dài cuộc sống của bệnh nhân thêm vài tháng qua việc kiểm soát bệnh ung thư. Sau đó, các nhà khoa học có thể dùng công nghệ này để ngừa ung thư ở một số nhóm dân số có nguy cơ cao như những người nghiện thuốc lá nặng.

Bệnh sốt rét

Vào tháng 10, WHO đã phê duyệt việc triển khai tiêm vắc xin sốt rét đầu tiên RTS, S. Vắc xin này làm giảm nguy cơ sốt rét ác tính đến 30%.

Vấn đề là ký sinh trùng sốt rét đã tìm ra cách ngăn chặn trí nhớ miễn dịch của chúng ta. Ngay cả sau khi mắc bệnh sốt rét, con người vẫn dễ bị tái nhiễm. Căn bệnh này khiến khoảng 500.000 người tử vong hàng năm, chủ yếu là trẻ sơ sinh và trẻ em.

Năm 2012, Giáo sư Richard Bucala của Trường Y Yale (Mỹ) và các đồng nghiệp phát hiện ký sinh trùng sốt rét ngăn chặn trí nhớ của hệ thống miễn dịch bằng cách sử dụng một loại protein gọi là PMIF để giết các tế bào T. Ông Bucala đang nghiên cứu một loại vắc xin RNA có thể chống lại PMIF.

Các nghiên cứu trên chuột cho thấy việc ngăn chặn protein PMIF giúp hệ thống miễn dịch tiêu diệt ký sinh trùng sốt rét nhanh hơn, giúp bệnh nhẹ hơn và quan trọng hơn là tạo ra khả năng miễn dịch trong tương lai. Ông Bucala đã hợp tác với các nhà khoa học tại Viện vắc xin Jenner của Đại học Oxford (Anh) để thử nghiệm vắc xin. Nếu kết quả khả quan, họ hy vọng có thể thử nghiệm vắc xin sốt rét trên người vào năm tới.

HIV

Nhà khoa học Derek Cain từ Đại học Duke cho biết đến nay, con người đã phải đối mặt với đại dịch HIV trong 5 thập kỷ thứ năm. Tuy nhiên, chúng ta vẫn chưa tìm ra vắc xin cho bệnh này.

Nhóm của ông Cain nhắm vào các bệnh nhân HIV đặc biệt (chưa đến 1/3 số bệnh nhân HIV). Những người này phát triển các kháng thể chuyên biệt có thể vô hiệu hóa HIV nhiều năm sau khi nhiễm. Tuy nhiên lúc này, trong cơ thể họ có rất nhiều virus và đã quá muộn để loại bỏ HIV. “Giống như bạn tìm thấy bình cứu hỏa nhưng toàn bộ ngôi nhà đã bốc cháy”, ông Cain nói. Nếu vắc xin có thể tạo ra các kháng thể tương tự, chúng ta có thể tiêu diệt HIV trước khi bệnh vượt quá tầm kiểm soát.

Ông Cain và các đồng nghiệp đã tỉ mỉ vạch ra cách hệ thống miễn dịch tạo ra các kháng thể này. Từ đó, họ điều chế vắc xin gồm 4-5 loại mRNA để “tái tạo cuộc chạy đua giữa hệ thống miễn dịch và mầm bệnh”.

“Chúng nghĩ rằng vắc xin HIV sẽ là loại vắc xin phức tạp nhất con người từng được tiêm. Chúng tôi không mong đợi nó hiệu quả 100% hay 90% như vắc xin Covid-19. Chỉ cần đạt được hiệu quả 50-60% là thành công rồi, còn nếu đạt đến 70% thì rất tuyệt vời”, ông Cain nói.

ĐÔNG A

TNO