Vắc xin COVID-19 thế hệ đầu tiên đã có hiệu quả cao, nhưng cũng có những hạn chế. Giờ đây, các nhà khoa học đã phát triển một loại vắc-xin nhắm mục tiêu hơn, trong các nghiên cứu trên động vật, cho thấy khả năng bảo vệ mạnh hơn, rộng hơn và lâu bền hơn chỉ với một liều lượng thấp.
Thế hệ vắc xin COVID-19 đầu tiên đã có hiệu quả cao, nhưng cũng có những hạn chế: hiệu quả của chúng có thể suy giảm nếu không có tiêm nhắc lại và chúng có thể kém hiệu quả hơn đối với một số biến thể. Giờ đây, các nhà khoa học tại Viện Wistar đã phát triển một loại vắc-xin nhắm mục tiêu hơn, trong các nghiên cứu trên động vật, cho thấy khả năng bảo vệ mạnh hơn, rộng hơn và lâu bền hơn chỉ với một liều lượng thấp.
Lần đầu tiên vắc-xin kết hợp ba công nghệ - tập trung miễn dịch, tự lắp ráp các hạt nano và phân phối DNA - vào một nền tảng duy nhất. Ngoài những ưu điểm khác, vắc xin có thể được bảo quản ở nhiệt độ phòng, có khả năng dễ dàng vận chuyển đến các địa điểm xa hoặc đang phát triển hơn so với vắc xin mRNA hiện có, vốn cần được bảo quản lạnh chuyên dụng.
"Đây là một trong những vắc-xin thế hệ tiếp theo đầu tiên sẽ có nhiều tính năng tiên tiến hơn và khả năng bảo vệ rộng hơn", Tiến sĩ Daniel Kulp, phó giáo sư tại Trung tâm vắc-xin & điều trị miễn dịch tại Viện Wistar, đồng thời là tác giả của nghiên cứu cho biết.
Bài báo, "Phân phối axit nucleic của các hạt nano SARS-CoV-2 tập trung miễn dịch thúc đẩy khả năng sinh miễn dịch nhanh chóng và mạnh mẽ có khả năng bảo vệ bằng liều đơn", được xuất bản trên tạp chí Cell Reports .
Các vắc xin hiện có bao gồm vùng liên kết thụ thể không bị biến đổi của protein đột biến SARS-CoV-2. Vắc xin mới bao gồm miền liên kết thụ thể được thiết kế hợp lý bằng cách sử dụng các phương pháp thiết kế dựa trên cấu trúc và tính toán. Vùng liên kết thụ thể được cung cấp năng lượng ngăn chặn các vị trí 'mất tập trung miễn dịch' và do đó có thể tạo ra các mức kháng thể trung hòa, bảo vệ mạnh hơn.
Sau đó, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các protein tự lắp ráp tự nhiên để tạo thành các hạt nano hiển thị các chất miễn dịch được thiết kế kỹ thuật cao này. Bằng cách sắp xếp chúng thành các cấu trúc giống với một vi rút thực tế, các hạt nano dễ dàng được hệ thống miễn dịch nhận ra hơn và được vận chuyển đến các trung tâm mầm, nơi chúng kích hoạt các tế bào B sản sinh ra các kháng thể bảo vệ.
Sử dụng công nghệ phân phối vắc-xin axit nucleic tương tự như mRNA, vắc-xin hạt nano được mã hóa trong DNA và đưa vào tế bào, từ đó đưa ra các chỉ dẫn di truyền để cơ thể xây dựng tế bào miễn dịch bên trong. Đây là một bước tiến so với vắc xin truyền thống phải được sản xuất trong các nhà máy chuyên biệt thông qua các quy trình sản xuất vắc xin phức tạp. Trái ngược với các loại vắc-xin khác, Tiến sĩ Kulp lưu ý rằng một lợi thế của nền tảng DNA là nó không yêu cầu làm lạnh và nó cũng có thể nhanh chóng được định dạng lại để nhắm mục tiêu các biến thể mới.
Trong các mô hình động vật, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng vắc-xin phân tử nano tập trung miễn dịch được DNA phân phối tạo ra lượng kháng thể trung hòa cao hơn nhiều so với vắc-xin không tập trung vào miễn dịch.
(adv)
Kulp cho biết: “Một khó khăn đối với các loại vắc xin hiện nay là các kháng thể trung hòa giảm dần theo thời gian. Vắc xin hạt nano tạo ra các phản ứng bền bỉ sau một lần tiêm chủng duy nhất kéo dài đến sáu tháng ở chuột, không giống như những gì chúng ta đang thấy với vắc xin SARS-CoV-2 hiện tại ở người.
Thử nghiệm cuối cùng đối với các ứng viên vắc xin SARS-CoV-2 là khả năng bảo vệ khỏi tử vong trong các thử nghiệm thử thách SARS-CoV-2. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng trong một mô hình thử thách gây chết người, 100% những con chuột được tiêm vắc-xin hạt nano tập trung vào hệ miễn dịch được bảo vệ khỏi cái chết chỉ với một liều thấp. Hầu hết những con chuột được tiêm vắc-xin tiêu chuẩn, không tập trung vào miễn dịch đều chết trong vòng 10 ngày sau khi thử thách.
Ông lưu ý rằng việc đánh giá vắc-xin được thực hiện trên cả chuột hoang dã và chuột được biến đổi gen để bắt chước hệ thống miễn dịch của con người.
Kulp cho biết, ngay cả khi chưa được cập nhật, vắc-xin tập trung vào miễn dịch đã cho thấy mức độ sản xuất kháng thể tương đương với Delta và các biến thể khác. Đó là một phần do bản thân cách tiếp cận tập trung miễn dịch, ông lưu ý; trong việc ngăn chặn các phần của miền liên kết tiếp nhận với mục đích ức chế các kháng thể không trung hòa, nó cũng chặn nhiều khu vực bị ảnh hưởng bởi đột biến tăng đột biến protein. Các nghiên cứu về biến thể Omicron đang được tiến hành.
Các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm nguồn tài trợ để bắt đầu thử nghiệm vắc xin trên người.
Đồng tác giả David B. Weiner, Ph.D., phó chủ tịch điều hành, giám đốc Trung tâm vắc xin & liệu pháp miễn dịch và Giáo sư tổ chức từ thiện WW Smith về nghiên cứu ung thư, tại Viện Wistar, cho biết vắc xin có thể mang lại một bước tiến cần thiết cho cải thiện khả năng bảo vệ chống lại COVID-19.
Weiner cho biết: “Tác dụng của vắc xin hiện tại trong việc giảm lây truyền các biến thể SARS-CoV-2 bao gồm Delta và Omicron có thể được cải thiện về khả năng bảo vệ cũng như hiệu lực miễn dịch của chúng”. "Nghiên cứu này chứng minh rằng việc sử dụng phương pháp tiếp cận axit nucleic kết hợp với lắp ráp cấu trúc in vivo của một hạt nano tập trung miễn dịch glycan thúc đẩy khả năng bảo vệ đơn lẻ và trung hòa chống lại các biến thể đa dạng cần quan tâm trong công thức tiết kiệm liều. Các nghiên cứu bổ sung về phương pháp tiêm vắc xin này đối với SARS-CoV -2 xuất hiện kịp thời và quan trọng. "
Nguồn Viện Wistar
