Từ thuốc tăng cường Covid cho đến tiêm phòng cúm hàng năm, hầu hết chúng ta đều thắc mắc: Tại sao lại nhiều và thường xuyên như vậy?

Có lý do để cập nhật vắc xin. Virus biến đổi nhanh chóng, điều này có thể giúp chúng thoát khỏi hệ thống miễn dịch của cơ thể, khiến những người đã được tiêm phòng trước đó có nguy cơ bị nhiễm trùng. Sử dụng mô hình AI, các nhà khoa học ngày càng có thể dự đoán virus sẽ tiến hóa như thế nào. Nhưng chúng biến đổi rất nhanh và chúng ta vẫn đang chơi trò đuổi bắt.

Một chiến lược thay thế là phá vỡ chu kỳ bằng một loại vắc xin phổ quát có thể huấn luyện cơ thể nhận biết vi rút bất chấp đột biến. Một loại vắc-xin như vậy có thể tiêu diệt các chủng cúm mới, ngay cả khi vi-rút đã biến đổi thành những dạng gần như không thể nhận dạng được. Chiến lược này cuối cùng cũng có thể mang lại một vắc xin ngừa HIV, cho đến nay đã có nổi tiếng là trốn tránh hàng chục năm nỗ lực.

Tháng này, một nhóm từ UC California Riverside, dẫn đầu bởi Tiến sĩ Shou-Wei Ding, đã thiết kế một loại vắc-xin đã giải phóng một thành phần đáng ngạc nhiên của hệ thống miễn dịch của cơ thể chống lại virus xâm nhập.

Ở những con chuột con không có tế bào miễn dịch chức năng để tránh nhiễm trùng, vắc-xin đã bảo vệ chống lại liều lượng gây chết người của một loại vi-rút chết người. Việc bảo vệ kéo dài ít nhất 90 ngày sau lần tiêm đầu tiên.

Chiến lược này dựa trên một lý thuyết gây tranh cãi. Hầu hết các loài thực vật và nấm đều có khả năng phòng vệ bẩm sinh chống lại các loại virus đang cắt nhỏ vật liệu di truyền của chúng. Được gọi là can thiệp RNA (RNAi), các nhà khoa học từ lâu đã tranh luận liệu cơ chế tương tự có tồn tại ở động vật có vú hay không, bao gồm cả con người.

Tiến sĩ Olivier Voinnet tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ, người ủng hộ lý thuyết này cùng với Ding, cho biết: “Đây là một hệ thống đáng kinh ngạc vì nó có thể thích nghi với bất kỳ loại virus nào”. nói với Thiên nhiên vào cuối 2013.

Một vũ trụ RNA ẩn

Các phân tử RNA thường liên quan đến việc dịch mã gen thành protein.

Nhưng chúng không chỉ là sứ giả sinh học. Một loạt các phân tử RNA nhỏ di chuyển trong tế bào của chúng ta. Một số thành phần protein đưa đón qua tế bào trong quá trình dịch mã DNA. Một số khác thay đổi cách biểu hiện DNA và thậm chí có thể hoạt động như một phương pháp di truyền.

Nhưng nền tảng của khả năng miễn dịch là các phân tử RNA can thiệp nhỏ, hay còn gọi là siRNA. Ở thực vật và động vật không xương sống, những phân tử này là những người bảo vệ nguy hiểm chống lại sự tấn công của virus. Để sao chép, virus cần chiếm quyền điều khiển bộ máy của tế bào chủ để sao chép vật liệu di truyền của chúng – thường là RNA. Các tế bào bị xâm chiếm sẽ nhận ra vật liệu di truyền lạ và tự động tiến hành tấn công.

Trong cuộc tấn công này, được gọi là can thiệp RNA, tế bào sẽ cắt bộ gen RNA của virus xâm nhập thành những đoạn nhỏ–siRNA. Sau đó, tế bào sẽ phun các phân tử siRNA virus này vào cơ thể để cảnh báo hệ thống miễn dịch. Các phân tử này cũng trực tiếp bám vào bộ gen của virus xâm nhập, ngăn chặn nó sao chép.

Đây là điểm mấu chốt: Vắc xin dựa trên kháng thể thường nhắm vào một hoặc hai vị trí trên vi rút, khiến chúng dễ bị đột biến nếu những vị trí đó thay đổi cấu trúc. Sự can thiệp RNA tạo ra hàng nghìn phân tử siRNA bao phủ toàn bộ bộ gen—ngay cả khi một phần của virus biến đổi, phần còn lại vẫn dễ bị tấn công.

Hệ thống phòng thủ mạnh mẽ này có thể khởi động một thế hệ vắc xin mới. Chỉ có một vấn đề. Mặc dù nó đã được quan sát thấy ở thực vật và ruồi, nhưng liệu nó có tồn tại ở động vật có vú hay không. gây tranh cãi.

“Chúng tôi tin rằng RNAi đã có tác dụng kháng vi-rút trong hàng trăm triệu năm,” Ding nói với Thiên nhiên vào năm 2013. "Tại sao động vật có vú chúng ta lại có cơ chế phòng vệ hiệu quả như vậy?"

Thuốc diệt virus bẩm sinh

Trong nghiên cứu năm 2013 in Khoa họcDing và các đồng nghiệp cho rằng động vật có vú cũng có cơ chế siRNA kháng virus. Cơ chế này chỉ bị ức chế bởi một gen có ở hầu hết các loại virus. Được đặt tên là B2, gen này hoạt động giống như một “chiếc phanh”, ngăn chặn mọi phản ứng can thiệp RNA từ tế bào chủ bằng cách phá hủy khả năng tạo ra các đoạn siRNA của chúng.

Việc loại bỏ B2 sẽ kích hoạt lại sự can thiệp của RNA. Để chứng minh lý thuyết, nhóm nghiên cứu đã biến đổi gen một loại virus không có gen B2 hoạt động và cố gắng lây nhiễm vào tế bào chuột đồng và chuột con bị suy giảm miễn dịch. Được gọi là virus Nodamura, nó lây truyền qua muỗi trong tự nhiên và thường gây tử vong.

Nhưng không có B2, ngay cả một liều virus gây chết người cũng mất đi khả năng lây nhiễm. Những con chuột con nhanh chóng tạo ra một lượng lớn phân tử siRNA để tiêu diệt những kẻ xâm lược. Kết quả là, tình trạng nhiễm trùng không bao giờ xảy ra và các sinh vật—ngay cả khi đã bị suy giảm miễn dịch— vẫn sống sót.

“Tôi thực sự tin rằng phản ứng RNAi có liên quan đến ít nhất một số loại virus lây nhiễm ở động vật có vú,” nói Đinh vào thời điểm đó.

Vắc xin thời đại mới

Nhiều loại vắc-xin chứa phiên bản vi-rút chết hoặc sống nhưng đã được sửa đổi để huấn luyện hệ thống miễn dịch. Khi đối mặt với virus một lần nữa, cơ thể sẽ tạo ra các tế bào T để tiêu diệt mục tiêu, các tế bào B bơm ra kháng thể và các tế bào “bộ nhớ” miễn dịch khác để cảnh báo các cuộc tấn công trong tương lai. Nhưng tác dụng của chúng không phải lúc nào cũng kéo dài, đặc biệt nếu virus biến đổi.

Thay vì tập hợp các tế bào T và B, việc kích hoạt phản ứng siRNA của cơ thể mang lại một kiểu phòng vệ miễn dịch khác. Điều này có thể được thực hiện bằng cách xóa gen B2 ở virus sống. Những loại virus này có thể được điều chế thành một loại vắc xin mới mà nhóm nghiên cứu đang nỗ lực phát triển, dựa vào sự can thiệp của RNA để xua đuổi những kẻ xâm lược. Về mặt lý thuyết, lượng phân tử siRNA do vắc-xin kích hoạt cũng sẽ cung cấp một số biện pháp bảo vệ chống lại sự lây nhiễm trong tương lai.

“Nếu chúng ta tạo ra một loại virus đột biến không thể tạo ra protein để ngăn chặn RNAi [sự can thiệp RNA] của chúng ta, thì chúng ta có thể làm suy yếu virus. Nó có thể sao chép đến một mức độ nào đó, nhưng sau đó thua cuộc trước phản ứng RNAi của vật chủ”, Ding nói trong một thông cáo báo chí về nghiên cứu gần đây nhất. “Một loại virus bị suy yếu theo cách này có thể được sử dụng làm vắc-xin để tăng cường hệ thống miễn dịch RNAi của chúng ta.”

In nghiên cứu, nhóm của ông đã thử chiến lược chống lại virus Nodamura bằng cách loại bỏ gen B2 của nó.

Nhóm đã tiêm phòng cho chuột con và chuột trưởng thành, cả hai đều bị suy giảm miễn dịch về mặt di truyền ở chỗ chúng không thể tạo ra cơ chế phòng vệ của tế bào T hoặc tế bào B. Chỉ trong hai ngày, một mũi tiêm duy nhất đã bảo vệ hoàn toàn những con chuột khỏi một liều virus chết người và tác dụng kéo dài hơn ba tháng.

Virus gây hại nhiều nhất cho các nhóm dân số dễ bị tổn thương—trẻ sơ sinh, người già và những người bị suy giảm miễn dịch. Do hệ thống miễn dịch suy yếu nên các loại vắc xin hiện tại không phải lúc nào cũng hiệu quả. Kích hoạt siRNA có thể là một chiến lược thay thế cứu mạng sống

Mặc dù nó có tác dụng ở chuột nhưng liệu con người có phản ứng tương tự hay không vẫn còn phải chờ xem. Nhưng có rất nhiều điều để mong đợi. Protein “phanh” B2 cũng được tìm thấy trong nhiều loại vi-rút thông thường khác, bao gồm sốt xuất huyết, cúm và một họ vi-rút gây sốt, phát ban và mụn nước.

Nhóm nghiên cứu đang nghiên cứu một loại vắc-xin cúm mới, sử dụng vi-rút sống không có protein B2. Nếu thành công, vắc xin có thể được sản xuất dưới dạng thuốc xịt mũi – hãy quên đi mũi tiêm. Và nếu lý thuyết siRNA của họ được giữ vững, loại vắc-xin như vậy có thể chống lại vi-rút ngay cả khi nó biến đổi thành chủng mới. Cuốn sách này cũng có thể được điều chỉnh để giải quyết các biến thể Covid mới, RSV hoặc bất kỳ điều gì thiên nhiên tiếp theo sẽ ném vào chúng ta.

Tác giả nghiên cứu, Tiến sĩ Rồng Hải, chiến lược vắc xin này “có thể áp dụng rộng rãi cho bất kỳ loại vi rút nào, có hiệu quả rộng rãi đối với mọi biến thể của vi rút và an toàn cho nhiều người”. nói trong thông cáo báo chí. “Đây có thể là loại vắc xin phổ quát mà chúng tôi đang tìm kiếm.”

Ảnh: Diana Polekhina / Unsplash

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://singularityhub.com/2024/04/22/a-universal-vaccine-against-any-viral-variant-a-new-study-suggest-its-possible/