Nghiên cứu tìm ra một ứng viên vaccine sốt rét mới

Nghiên cứu tìm ra một ứng viên vaccine sốt rét mới

Tác giả: Đặng Thị Trâm

Mentor: Võ Đức Duy, Ph.D.

 

Sốt rét, một bệnh do kí sinh trùng truyền từ muỗi sang, là nguyên nhân gây ra gần 500 000 ca tử vong mỗi năm. Hiện nay, vẫn chưa có vaccine chống lại căn bệnh trên. Đáng chú ý, có hơn 20 loại vaccine sốt rét đang trong giai đoạn thử nghiệm lâm sàng và tiền lâm sàng, trong đó vaccine RTS, S/AS01 và PfSPZ đã đạt hiệu quả trong pha thứ 3 của thử nghiệm lâm sàng. Trong công cuộc tìm kiếm phương thức chống lại sốt rét, một phương pháp mới đầy hứa hẹn đã được khám phá.

Nghiên cứu đã xác định được một kháng thể nhắm đến một kháng nguyên của kí sinh trùng cụ thể là PfGARP, dường như kích hoạt một cơ chế tự huỷ, làm các tế bào kí sinh trùng sống trong các tế bào hồng cầu người chết theo chương trình.

Nghiên cứu được tiến hành trong khoảng 20 năm, bắt đầu vào khoảng năm 2001 với nghiên cứu dịch tễ học của Michal Fried và Patrick Duffy của National Institutes of Health. Những đứa trẻ ở Tanzania được theo dõi các đáp ứng miễn dịch đối với sốt rét cũng như xác định các kháng thể được tạo ra ở các đứa trẻ kháng lại mà không ở trẻ bị nhiễm.

Trong nghiên cứu gần đây nhất, nhóm nghiên cứu đã chọn 12 trẻ kháng lại và 14 trẻ bị nhiễm từ vùng Tanzania sau khi theo dõi 64 tuần đối với mỗi trẻ và sử dụng phương pháp thu mỗi mẫu protein từ mỗi mẫu máu lấy từ trẻ hai tuổi. Từ đó, tìm kiếm các kháng thể kháng protein thu được từ các các mẫu kháng và không có trong các mẫu nhiễm, nhằm xác định PfGARP như một nhân tố cho khả năng kháng tiềm năng. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã xác định liệu các kháng thể đáp ứng với PfGARP có liên hệ với khả năng kháng trong mẫu của 246 trẻ hay không. Họ đã xác định các trẻ không có các kháng thể kháng PfGARP có nguy cơ mắc sốt rét cao gấp 2.5 lần so với các trẻ có các kháng thể này.

Các thí nghiệm tiếp theo đã cho thấy PfGARP protein được sản xuất bởi các tế bào trophozoite của kí sinh trùng (trophozoite: thể tự dưỡng, 1 trong 3 hình thái phát triển chính của kí sinh trùng sốt rét, cư trú và lấy dinh dưỡng trong các tế bào hồng cầu). Sau đó, protein này vận chuyển ra ngoài màng tế bào hồng cầu, nơi mà nó dễ bị tấn công bởi các kháng thể, và đó chính là “công tắc tiêu diệt” (“kill switch”). Khi các kháng thể liên kết với protein, chúng gửi tín hiệu cho các tế bào trophozoite co lại và chết, với tỉ lệ 98% hay 99% kí sinh trùng chết khi cho các kháng thể liên kết và với mẫu trên đĩa petri. Hoạt động của protein này mở ra cơ chế tự hủy, theo Kurtis, có thể có ý nghĩa khi vật chủ của kí sinh trùng phải trải qua điều kiện khắc nghiệt, do đó làm giảm lượng kí sinh trùng. Các kháng thể kháng PfGARP đã kích hoạt hệ thống và làm cho chúng kháng lại kí sinh trùng.

Dựa trên khả năng giết chết kí sinh trùng của các kháng thể, các nhà khoa học đã phát triển hai dạng vaccine PfGARP và đều cho thấy khả năng bảo vệ ở các động vật linh trưởng không bao gồm người.

Phương pháp phát triển vaccine mới này có khả năng thành công do sự khác biệt trong việc tấn công kí sinh trùng trong chu kì lây nhiễm so với các phát triển khác.

Trong chu kì lây nhiễm, tế bào kí sinh trùng tồn tại ở 3 hình thái phát triển khác nhau là sporozoite, merozoite và trophozoite. Các vaccine hiện tại tập trung vào giai đoạn đầu tiên, khi tế bào kí sinh trùng ở dạng sporozoite, mục đích ngăn cản sự lây nhiễm vào gan, thường hạn chế thành công do thời gian cho giai đoạn này chỉ khoảng 5 phút. Do đó, cần tới một lượng lớn kháng thể và chỉ cần một tế bào sporozoite đi vào thì đã nhiễm sốt rét.

Vaccine mới này nhắm vào giai đoạn trophozoite có thời gian kéo dài đến 24 tiếng, cho phép giảm lượng kháng thể, và do đó tăng hiệu quả vaccine. Trong thời gian này, kí sinh trùng biểu hiện PfGARP – một “công tắc tiêu diệt”, vaccine được tiêm cho các bệnh nhân đã nhiễm bệnh để kích hoạt công tắc này.

Hình: Chu kì lây nhiễm của kí sinh trùng sốt rét. Muỗi hút máu sẽ truyền các tế bào sporozoite vào vật chủ. Sporozoite di chuyển theo dòng máu, khi đến gan sẽ biến đổi thành dạng tế bào merozoite và tồn tại với số lượng lớn. Khi xâm nhập vào tế bào hồng cầu, chúng lại biến đổi thành trophozoite, lấy dinh dưỡng từ bên trong tế bào và thoát ra để bắt đầu chu kì mới. Vaccine mới này nhắm vào giai đọạn trophozoite kéo dài 24 tiếng, kích hoạt “công tắc tiêu diệt” PfGARP khi kí sinh trùng biểu hiện nó. (Nguồn: https://bioscience.lonza.com/lonza_bs/US/en/hepatocytes-for-disease-modeling)

Nói tóm lại, vaccine chống sốt rét thông qua cơ chế “công tắc tiêu diệt” nhắm vào protein PfGARP và các phiên bản khác đang được phát triển và sớm tiến tới thử nghiệm trên người…

 

Tài liệu tham khảo: https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200422132930.htm

Chia sẻ bài viết