Bệnh cúm là một loại bệnh truyền nhiễm hoạt động rất mạnh vào mùa đông. Số ca mắc cúm cao điểm từ tháng 12 đến tháng 2 và vắc-xin cúm là biện pháp phòng ngừa tốt nhất cho bạn. Tiêm vắc-xin có nghĩa là bạn sẽ ít ốm hơn ngay cả khi bạn bị nhiễm trùng nặng.

Tuy nhiên, hệ thống miễn dịch của bạn đang trong một cuộc chạy đua liên tục chống lại virus cúm. Giống như vi-rút gây ra COVID-19, bệnh cúm thay đổi nhanh chóng và biến đổi thành các biến thể mới, vì vậy các nhà sản xuất phải cập nhật vắc-xin cúm để cố gắng theo kịp tốc độ biến đổi của chúng. Sau khi xác định được một biến thể cúm mới, các nhà sản xuất phải mất khoảng sáu tháng để cập nhật vắc-xin – và trong thời gian đó, vi-rút có thể biến đổi một lần nữa. Hiện tượng này được gọi là trôi dạt kháng nguyên và có thể làm giảm hiệu quả của vắc-xin cúm trong mùa đó.

Bệnh dịch này có một mối đe dọa tiềm tàng, đó là khi xảy ra một sự thay đổi lớn trong vi-rút cúm, hoặc sự thay đổi kháng nguyên, có thể gây ra đại dịch cúm tiếp theo. Điều này xảy ra khi vi-rút cúm từ động vật, chẳng hạn như chim hoặc lợn, có khả năng lây truyền giữa người với người. Hầu hết mọi người sẽ không có khả năng miễn dịch chống lại loại vi-rút mới có nguồn gốc từ động vật này, vì vậy nó có thể nhanh chóng lây lan thành đại dịch. Nếu điều đó xảy ra, việc tiêm phòng cúm hàng năm sẽ không hiệu quả và không thể cập nhật đủ nhanh để ngăn chặn sự lây lan toàn cầu.

Tác giả bài viết là một nhà nghiên cứu đang phát triển các loại vắc-xin mới để ngăn chặn các đại dịch trong tương lai. Gần 20 năm trước, phòng thí nghiệm của bà ấ và một số phòng thí nghiệm khác đã phát triển tầm nhìn về việc tạo ra một loại vắc-xin cúm toàn cầu có thể mang lại cho chúng ta lợi thế dẫn đầu trong cuộc đua chống lại bệnh cúm và ngăn chặn đại dịch cúm tiếp theo bằng cách chống lại bất kỳ chủng cúm nào có thể xảy ra một cách hiệu quả. Một cách tiềm năng để làm điều này là sử dụng RNA thông tin hay còn gọi là mRNA.

Vắc xin cúm toàn cầu là gì?

Vắc-xin cúm toàn cầu là vắc-xin không cần cập nhật hàng năm vì vắc-xin này được thiết kế để bảo vệ chống lại tất cả hoặc hầu hết các biến thể cúm. Các nhà khoa học đang khám phá một số cách để phát triển vắc-xin cúm phổ quát. Hầu hết rơi vào một trong hai nhóm.

Loại đầu tiên bao gồm các loại vắc-xin tập trung vào các phần được bảo tồn hoặc không thay đổi của vi-rút. Chiến lược này hướng hệ thống miễn dịch chống lại các phần của vi-rút hoặc kháng nguyên được chia sẻ giữa tất cả các biến thể và không thể biến đổi mà không làm suy yếu hoặc tiêu diệt vi-rút.

Thứ hai bao gồm vắc-xin khảm. Đây giống như một loại cocktail gồm các miếng protein được lấy từ các biến thể khác nhau. Hỗn hợp này được tạo thành từ các phiên bản của protein hemagglutinin – cần thiết cho khả năng lây nhiễm tế bào của vi rút cúm – được tìm thấy trong tất cả các biến thể cúm lưu hành ở động vật và người. Mục tiêu là tạo ra khả năng miễn dịch chống lại gần như tất cả các biến thể, do đó sẽ có ít lỗ hổng hơn trong hệ thống phòng thủ của hệ thống miễn dịch để vi rút lọt qua.

Sử dụng mRNA cho vắc-xin cúm toàn cầu

Thành công gần đây của vắc-xin mRNA cho COVID-19 cho thấy triển vọng sử dụng chúng trong việc đạt được tầm nhìn về vắc-xin cúm toàn cầu hiệu quả.

Có 20 loại phụ của bệnh cúm được biết đến. Trước khi phát triển vắc-xin mRNA, việc tạo ra một loại vắc-xin cúm duy nhất chống lại tất cả 20 loại phụ là không khả thi do sự phức tạp và chi phí sản xuất. Không giống như vắc-xin truyền thống, việc chế tạo và sản xuất vắc-xin mRNA diễn ra nhanh chóng và đơn giản vì các nhà sản xuất không phải trực tiếp sản xuất và tinh chế protein. Thay vào đó, vắc-xin mRNA cung cấp trình tự di truyền của protein và sau đó sử dụng các tế bào của chính cơ thể để tạo ra protein đó trong cấu trúc tự nhiên của nó. Điều này làm cho nó tương đối dễ dàng để kết hợp bất kỳ kháng nguyên hoặc nhiều kháng nguyên.

Gần đây, một nhóm các nhà nghiên cứu đã thiết kế một loại vắc-xin mARN khảm với các trình tự từ nhiều phiên bản của protein hemagglutinin, mỗi phiên bản đại diện cho một trong 20 phân nhóm cúm. Vắc-xin này tạo ra khả năng miễn dịch rộng rãi chống lại từng biến thể ở chuột và chồn.

Một số nhóm nghiên cứu cũng đang khám phá phương pháp tiếp cận kháng nguyên được bảo tồn với vắc-xin mRNA. Các nghiên cứu trên động vật đã chỉ ra rằng có thể thiết kế vắc-xin mRNA vừa có thể tập trung các phản ứng miễn dịch chống lại các phần dễ bị tổn thương, được bảo tồn cao của vi-rút, vừa tạo ra khả năng miễn dịch rộng rãi chống lại nhiều loại phụ cúm khác nhau. Chúng bao gồm các vi-rút cúm gia cầm có chung nhiều trình tự di truyền với vi-rút cúm ở người.

Một cách tiếp cận đầy hứa hẹn khác sử dụng mô hình tính toán để tận dụng cả cách tiếp cận khảm và bảo tồn. Chiến lược này hiển thị nhiều hemagglutinin từ các phân nhóm cúm khác nhau trên một hạt nano. Các hạt nano là cấu trúc giúp các nhà nghiên cứu kiểm soát chính xác hơn cách hệ thống miễn dịch nhìn thấy các kháng nguyên vi rút, sau đó cho phép chúng tạo ra các phản ứng miễn dịch mạnh hơn chống lại nhiều biến thể. Ở đây, cả vùng được bảo tồn và vùng biến đổi của vi-rút đều tiếp xúc với hệ thống miễn dịch và có thể dẫn đến khả năng miễn dịch rộng rãi.

Những trở ngại đối với vắc-xin cúm mRNA phổ quát

Vẫn còn một số thách thức trước khi có thể cung cấp vắc-xin cúm mRNA phổ quát.

Trước tiên, không rõ kháng nguyên được bảo tồn nào cung cấp khả năng bảo vệ rộng nhất và một số không gây ra phản ứng miễn dịch mạnh một cách tự nhiên. Vì vậy, vắc-xin mRNA có thể cần những cải tiến như các thành phần bổ sung giúp kích hoạt các tế bào miễn dịch. Một bổ sung như vậy có thể bao gồm việc sử dụng mRNA để biểu hiện các hạt nano kích thích phản ứng miễn dịch mạnh hơn chống lại các kháng nguyên được bảo tồn do vắc-xin tạo ra.

Phương pháp khảm cũng bị hạn chế bởi liều lượng tối đa có thể đối với vắc xin mRNA, vì liều lượng cao hơn có thể tăng nguy cơ gây ra phản ứng phụ đối với vắc xin. Khi liều lượng đó được chia thành 20 kháng nguyên trở lên, liều lượng của một hoặc nhiều kháng nguyên đó có thể giảm xuống dưới ngưỡng cần thiết để bảo vệ.

Các nhà khoa học đang nghiên cứu những thách thức này, bao gồm cả việc phát triển các công nghệ mRNA mới hoạt động với liều lượng thấp hơn nhiều. Nếu vắc-xin mRNA có tác dụng bảo vệ toàn cầu khỏi bệnh cúm, thì các chiến lược tương tự cũng có thể áp dụng cho các loại vi-rút thường xuyên biến đổi khác, chẳng hạn như vi-rút gây ra COVID-19 và thậm chí có thể là HIV.

Trong thời gian chờ đợi, vắc-xin mRNA có thể sớm mở ra một kỷ nguyên mới của vắc-xin cúm hàng năm hiệu quả hơn bằng cách cung cấp sự phù hợp tốt hơn với các biến thể mới của mỗi mùa cúm. Hai loại vắc-xin mRNA cúm theo mùa hiện đang được thử nghiệm lâm sàng ở người. Nếu thành công, chúng có thể mang lại khả năng bảo vệ khỏi bệnh cúm hàng năm hiệu quả hơn so với vắc-xin cúm hiện tại của chúng ta. Với vắc-xin mRNA, chúng ta đang bắt đầu một cuộc đua mới chống lại bệnh cúm mà cuối cùng chúng ta có thể giành chiến thắng.

Nguồn: The Conversation.