Vaccine mRNA ngăn HIV

Theo các nhà khoa học tại Viện Dị ứng và Bệnh truyền nhiễm Quốc gia (NIAID – National Institute of Allergy and Infectious Diseases), một loại vắc-xin HIV đang được thử nghiệm dựa trên công nghệ mRNA – cùng một công nghệ nền tảng với 2 loại vắc-xin COVID-19 – cho thấy triển vọng ở chuột và khỉ vằn Rhesus. Kết quả của nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Medicine, cho thấy loại vắc-xin mới này an toàn và thúc đẩy các phản ứng miễn dịch tế bào và tạo ra kháng thể chống lại một loại vi rút giống với vi rút HIV. Khỉ vằn Rhesus được tiêm mũi vắc-xin chính (priming vaccine) sau đó tiêm mũi vắc-xin nhắc lại (booster) nhiều lần, kết quả cho thấy nguy cơ nhiễm vi rút suy giảm miễn dịch giống HIV (SHIV – simian-human immunodeficiency virus) thấp hơn 79% so với động vật không được tiêm chủng.

Vắc-xin mRNA HIV thử nghiệm hoạt động giống như vắc-xin mRNA COVID-19. Tuy nhiên, thay vì mang mRNA mã hóa protein gai của coronavirus, vắc-xin mRNA HIV này cung cấp các chỉ dẫn được mã hóa để tạo ra 2 protein chính của HIV là Env và Gag. Trong các nghiên cứu ở chuột, 2 lần tiêm vắc-xin mRNA VLP đã tạo ra kháng thể trung hòa ở tất cả các động vật. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm vắc-xin mRNA VLP trên khỉ. Các phác đồ tiêm vắc-xin khác nhau giữa các phân nhóm động vật nhưng giống nhau trong việc tăng cường hệ thống miễn dịch bằng mũi vắc-xin chính để tối ưu hóa việc tạo ra kháng thể. Tiếp theo là nhiều lần tiêm mũi vắc-xin tăng cường trong suốt một năm. Mục tiêu của các kháng thể là trung hòa phổ rộng thay vì chỉ tập trung vào các vùng biến đổi khác nhau ở mỗi dòng vi rút.

Mặc dù liều vắc-xin mRNA HIV được thử nghiệm cao, vắc-xin cho thấy khả năng dung nạp tốt và chỉ tạo ra các tác dụng phụ tạm thời và nhẹ ở khỉ như chán ăn. Vào tuần 58, tất cả khỉ vằn được tiêm chủng đã phát triển các kháng thể trung hòa ở mức độ có thể đo lường được để chống lại hầu hết các chủng HIV trong bảng xét nghiệm gồm 12 chủng. Ngoài việc trung hòa các kháng thể, vắc-xin VLP mRNA cũng tạo ra một phản ứng mạnh mẽ của tế bào T hỗ trợ.

Bởi vì các loài linh trưởng không phải con người nên không dễ bị nhiễm HIV-1 nên các nhà khoa học đã sử dụng vi rút SHIV để thử nghiệm vì vi rút này nhân lên ở khỉ. Sau 13 lần tiêm chủng hàng tuần, 2 trong số 7 con khỉ được tiêm chủng không bị nhiễm bệnh, 5 con khỉ còn lại nhiễm bệnh chậm hơn (trung bình sau 8 tuần). Ngược lại, những con khỉ chưa được tiêm chủng bị nhiễm bệnh trung bình sau 3 tuần.

Bất chấp nỗ lực gần 4 thập kỷ của cộng đồng nghiên cứu toàn cầu, một loại vắc-xin hiệu quả để ngăn ngừa HIV vẫn là một mục tiêu khó khăn. Vắc-xin mRNA HIV thử nghiệm này kết hợp một số tính năng mới có thể khắc phục được những thiếu sót của các vắc-xin HIV thử nghiệm khác và là cách tiếp cận mới đầy hứa hẹn. Nếu được xác nhận an toàn và hiệu quả, vắc-xin này sẽ được tiến hành thử nghiệm Giai đoạn 1 trên những người tình nguyện trưởng thành khỏe mạnh.

Nguồn

NIH/National Institute of Allergy and Infectious Diseases. “Experimental mRNA HIV vaccine safe, shows promise in animals.” ScienceDaily. ScienceDaily, 9 December 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/12/211209124236.htm>.
Peng Zhang et al. A multiclade env–gag VLP mRNA vaccine elicits tier-2 HIV-1-neutralizing antibodies and reduces the risk of heterologous SHIV infection in macaques. Nature Medicine, 2021; DOI: 10.1038/s41591-021-01574-5

Ảnh chụp bằng kính hiển vi điện tử quét tế bào T H9 nhiễm HIV. Ảnh: NIAID

Vaccine mới hoạt động giống như vaccine mRNA COVID-19. Tuy nhiên, thay vì mang thông tin mRNA đối với protein hình gai của nCoV, vaccine này cung cấp thông tin mã hóa để tạo ra hai protein chính của HIV là Env và Gag. Tế bào cơ của động vật được tiêm chùng lắp ráp hai protein này để tạo ra hạt giống virus (VLP) với nhiều bản sao của Env trên bề mặt. Mặc dù không thể lây nhiễm do thiếu mã di truyền hoàn chỉnh của HIV, nhưng các VLP này tương tự virus HIV về mặt kích thích phản ứng miễn dịch phù hợp.

Trong nghiên cứu với chuột, hai liều vaccine mRNA tạo ra kháng thể vô hiệu hóa virus ở mọi động vật. Protein Env sinh ra ở chuột nhắt từ thông tin mRNA rất gần với protein ở virus hoàn chỉnh. Đây là cải tiến lớn so với những vaccine thử nghiệm trước đây. Theo tiến sĩ Lusso, sự hiện diện của nhiều bản sao protein lớp vỏ của virus HIV thật trên mỗi VLP là một trong những điểm đặc biệt mô phỏng chặt chẽ quá trình lây nhiễm tự nhiên, có thể đóng một vai trò trong việc tạo ra phản ứng miễn dịch mong muốn.

Nhóm nghiên cứu sau đó đã thử nghiệm vaccine mRNA Env-Gag VLP trên khỉ vàng. Liều tiêm khác nhau giữa các nhóm khỉ nhưng đều bao gồm mũi cơ bản và nhiều mũi tăng cường trong thời gian một năm. Vaccine tăng cường chứa mRNA Gag và mRNA Evn từ hai nhóm HIV thay vì một như ở mũi tiêm cơ bản. Các nhà khoa học đã sử dụng nhiều biến thể virus để ưu tiên kích hoạt các kháng thể.

Dù liều vaccine mRNA cao, sản phẩm chỉ tạo ra tác dụng phụ tạm thời rất nhẹ ở khỉ vàng như chán ăn. Đến tuần 58, tất cả khỉ tiêm vaccine đều phát triển nồng độ kháng thể vô hiệu hóa nhằm vào những chủng phổ biến nhất trong số 12 chủng HIV dùng trong thử nghiệm. Ngoài kháng thể, vaccine mRNA còn tạo ra phản ứng tế bào T cực mạnh.

Bắt đầu sang tuần 60, động vật đã miễn dịch và một nhóm khỉ chưa tiêm chủng được tiếp xúc hàng tuần với SHIV qua dịch nhầy ở trực tràng. Do linh trưởng không bị ảnh hưởng bởi chủng HIV-1, các nhà khoa học sử dụng một loại SHIV lai trong thí nghiệm do virus đó nhân lên ở khỉ vàng. Sau 13 lần tiêm chủng hàng tuần, 2 trong số 7 con khỉ đã tiêm vaccine không bị ảnh hưởng bởi virus. Những động vật còn lại có thời gian bị lây nhiễm chậm hơn (trung bình là sau 8 tuần), ngược lại, động vật chưa được tiêm ngừa bị nhiễm bệnh trung bình chỉ sau 3 tuần.

“Chúng tôi đang cải tiến quy trình để nâng cao chất lượng và số lượng VLP. Điều này có thể làm tăng hiệu quả của vaccine, qua đó sẽ giảm số mũi tiêm cần thiết để tạo phản ứng miễn dịch mạnh. Nếu được xác nhận an toàn và hiệu quả, chúng tôi dự định tiến hành thử nghiệm Giai đoạn 1 của loại vaccine này ở người trưởng thành khỏe mạnh”, tiến sĩ Lusso, thành viên nhóm nghiên cứu chia sẻ.

Nguồn: ScienceDaily

Bệnh viện Nguyễn Tri Phương - Đa khoa Hạng I Thành phố Hồ Chí Minh

facebook.com/BVNTP