Bệnh đậu mùa đã bị xóa sổ khỏi bề mặt Trái đất sau một chiến dịch tiêm chủng hiệu quả cao trên toàn thế giới. Bệnh bại liệt liệt không còn là một vấn đề ở Hoa Kỳ vì đã phát triển và sử dụng vắc-xin hiệu quả chống lại vi-rút bại liệt. Trong thời điểm hiện tại, hàng triệu sinh mạng đã được cứu sống nhờ việc triển khai nhanh chóng các loại vắc xin hiệu quả chống lại COVID-19 . Chưa hết, đã 37 năm kể từ khi HIV được phát hiện là nguyên nhân gây ra bệnh AIDS , và vẫn chưa có thuốc chủng ngừa. Sau đây, tôi sẽ mô tả những khó khăn đang gặp phải khi phát triển một loại vắc-xin hiệu quả chống lại HIV / AIDS.
Tôi là giáo sư bệnh học tại Đại học Miami Miller School of Medicine. Phòng thí nghiệm của tôi được ghi nhận là người đã phát hiện ra loại vi rút khỉ có tên là SIV, hay vi rút suy giảm miễn dịch simian . SIV là họ hàng gần khỉ của vi rút gây bệnh AIDS ở người - HIV, hay vi rút suy giảm miễn dịch ở người. Nghiên cứu của tôi đã đóng góp quan trọng vào sự hiểu biết về các cơ chế mà HIV gây bệnh và các nỗ lực phát triển vắc xin.
Tiến sĩ Anthony Fauci thảo luận về khó khăn trong việc tìm kiếm vắc xin phòng chống HIV / AIDS trong năm 2017:
Các nỗ lực phát triển vắc xin HIV đã được thực hiện trong thời gian ngắn
Không còn nghi ngờ gì nữa, vắc-xin là vũ khí mạnh nhất của xã hội chống lại các bệnh do vi rút có tầm quan trọng trong y tế. Khi căn bệnh mới AIDS bùng phát vào đầu những năm 1980 và loại vi rút gây ra nó được phát hiện vào năm 1983-1984, người ta thường nghĩ rằng cộng đồng nghiên cứu sẽ có thể phát triển một loại vắc-xin cho căn bệnh này.
Trong một cuộc họp báo nổi tiếng vào năm 1984 tuyên bố HIV là nguyên nhân gây ra bệnh AIDS, Bộ trưởng Y tế và Dịch vụ Nhân sinh Hoa Kỳ lúc đó là Margaret Heckler đã dự đoán rằng một loại vắc-xin sẽ có sẵn trong hai năm . Vâng, bây giờ là 37 năm sau và không có vắc-xin. Sự phát triển và phân phối nhanh chóng của vắc-xin COVID-19 khiến việc thiếu vắc-xin HIV trở nên hoàn toàn trái ngược. Vấn đề không phải là sự thất bại của chính phủ. Vấn đề không phải là thiếu chi tiêu. Khó khăn nằm ở chính virus HIV. Đặc biệt, điều này bao gồm sự đa dạng chủng HIV đáng chú ý và các chiến lược trốn tránh miễn dịch của vi rút.
Cho đến nay đã có 5 thử nghiệm quy mô lớn về hiệu quả của vắc xin pha 3 chống lại HIV, mỗi thử nghiệm với chi phí hơn 100 triệu đô la Mỹ. Ba lần đầu tiên trong số này thất bại khá thuyết phục ; không có biện pháp bảo vệ chống lây nhiễm HIV, không làm giảm tải lượng vi rút ở những người đã bị nhiễm. Trên thực tế, trong một phần ba thử nghiệm này, thử nghiệm STEP, có tần suất nhiễm cao hơn có ý nghĩa thống kê ở những người đã được tiêm chủng.
Thử nghiệm thứ tư, thử nghiệm RV144 gây tranh cãi ở Thái Lan , ban đầu báo cáo mức độ bảo vệ thành công nhỏ chống lại sự lây nhiễm HIV ở những người được tiêm chủng. Tuy nhiên, một phân tích thống kê sau đó báo cáo rằng có ít hơn 78% khả năng bảo vệ chống lại việc mua lại là có thật.
Thử nghiệm vắc xin thứ năm, thử nghiệm HVTN 702, đã được yêu cầu xác nhận và mở rộng kết quả của thử nghiệm RV144. Việc thử nghiệm HVTN702 đã bị tạm dừng sớm vì vô ích. Không bảo vệ chống lại việc mua lại. Không hạ tải lượng vi rút. Ầm ĩ.
Sự phức tạp của HIV
Vấn đề là gì? Các đặc tính sinh học mà HIV đã phát triển làm cho việc phát triển một loại vắc-xin thành công trở nên rất khó khăn. Những thuộc tính đó là gì?
Đầu tiên và quan trọng nhất là sự sao chép liên tục của virus không ngừng. Một khi HIV bước vào cửa, đó là "gotcha." Nhiều loại vắc-xin không bảo vệ tuyệt đối chống lại việc nhiễm trùng, nhưng chúng có thể hạn chế nghiêm trọng sự nhân lên của vi-rút và bất kỳ bệnh tật nào có thể xảy ra. Để vắc-xin có hiệu quả chống lại HIV, nó sẽ cần phải cung cấp một hàng rào khử trùng tuyệt đối chứ không chỉ hạn chế sự nhân lên của vi-rút.
HIV đã phát triển khả năng tạo ra và dung nạp nhiều đột biến trong thông tin di truyền của nó. Hậu quả của việc này là sự biến đổi rất lớn giữa các chủng vi rút không chỉ từ cá thể này sang cá thể khác mà ngay cả trong một cá thể đơn lẻ.
Hãy sử dụng bệnh cúm để so sánh. Mọi người đều biết rằng mọi người cần phải tiêm chủng lại vi rút cúm mỗi mùa vì sự thay đổi theo mùa của chủng cúm đang lưu hành. Chà, sự biến đổi của HIV trong một cá thể nhiễm bệnh vượt quá toàn bộ sự biến đổi trình tự trên toàn thế giới của virus cúm trong cả một mùa.
Chúng ta sẽ đưa gì vào một loại vắc-xin để che phủ mức độ biến đổi chủng này?
HIV cũng đã phát triển một khả năng đáng kinh ngạc để bảo vệ bản thân khỏi sự nhận diện của các kháng thể. Các vi rút được bao bọc như coronavirus và vi rút herpes mã hóa một cấu trúc trên bề mặt của chúng mà mỗi vi rút sử dụng để xâm nhập vào tế bào. Cấu trúc này được gọi là " glycoprotein " , có nghĩa là nó bao gồm cả đường và protein. Nhưng glycoprotein trong vỏ bọc HIV là cực đoan. Đây là loại protein có nhiều đường nhất trong tất cả các loại vi rút trong tất cả 22 họ. Hơn một nửa trọng lượng là đường. Và vi rút đã tìm ra một cách, nghĩa là vi rút đã tiến hóa bằng cách chọn lọc tự nhiên, sử dụng những loại đường này làm lá chắn để bảo vệ bản thân khỏi bị nhận ra bởi các kháng thể mà vật chủ bị nhiễm đang cố gắng tạo ra. Tế bào chủ thêm các loại đường này và sau đó xem chúng như là chính chúng.
Những đặc tính này có hậu quả quan trọng liên quan đến các nỗ lực phát triển vắc xin. Các kháng thể mà người nhiễm HIV tạo ra thường chỉ có hoạt tính trung hòa rất yếu đối với vi rút. Hơn nữa, những kháng thể này rất đặc hiệu; chúng sẽ vô hiệu hóa chủng mà cá thể bị nhiễm mà không phải của hàng nghìn hàng vạn chủng khác đang lưu hành trong quần thể. Các nhà nghiên cứu biết cách tạo ra các kháng thể sẽ vô hiệu hóa một chủng, nhưng không phải là các kháng thể có khả năng bảo vệ chống lại hàng nghìn hàng nghìn chủng đang lưu hành trong quần thể. Đó là một vấn đề lớn đối với các nỗ lực phát triển vắc-xin.
HIV liên tục phát triển trong một cá thể bị nhiễm để luôn đi trước các phản ứng miễn dịch một bước. Vật chủ tạo ra một phản ứng miễn dịch đặc biệt để tấn công vi rút. Điều này gây áp lực chọn lọc lên vi rút, và thông qua chọn lọc tự nhiên, một biến thể vi rút đột biến xuất hiện mà hệ thống miễn dịch của cá nhân không còn nhận ra. Kết quả là virus nhân lên liên tục không ngừng.
Vì vậy, chúng ta có nên từ bỏ các nhà nghiên cứu? Không, chúng ta không nên. Một cách tiếp cận mà các nhà nghiên cứu đang thử trên các mô hình động vật trong một vài phòng thí nghiệm là sử dụng vi rút herpes làm vật trung gian để cung cấp các protein của vi rút AIDS. Họ virus herpes thuộc loại "dai dẳng". Một khi bị nhiễm vi rút herpes, bạn sẽ bị nhiễm suốt đời. Và các phản ứng miễn dịch không chỉ tồn tại như trí nhớ mà còn tồn tại liên tục. Tuy nhiên, thành công của cách tiếp cận này vẫn sẽ phụ thuộc vào việc tìm ra cách tạo ra phạm vi rộng của các phản ứng miễn dịch sẽ cho phép bao phủ chống lại sự phức tạp rộng lớn của các chuỗi HIV lưu hành trong dân số.
Một cách tiếp cận khác là theo đuổi khả năng miễn dịch bảo vệ từ một góc độ khác. Mặc dù đại đa số người nhiễm HIV tạo ra kháng thể có hoạt tính trung hòa yếu, đặc hiệu với chủng, nhưng một số cá nhân hiếm hoi lại tạo ra kháng thể có hoạt tính trung hòa mạnh chống lại một loạt các chủng HIV phân lập. Những kháng thể này rất hiếm và rất bất thường, nhưng các nhà khoa học của chúng tôi đã sở hữu chúng.
Ngoài ra, các nhà khoa học gần đây đã tìm ra cách để đạt được mức độ bảo vệ của các kháng thể này suốt đời chỉ từ một lần sử dụng duy nhất. Vì cuộc sống! Sự phân phối này phụ thuộc vào một vectơ virut, một vectơ được gọi là virut liên kết với adeno . Khi véc tơ được sử dụng cho cơ, các tế bào cơ trở thành nhà máy sản xuất liên tục các kháng thể trung hòa trên diện rộng. Các nhà nghiên cứu gần đây đã ghi nhận sản xuất liên tục trong sáu năm rưỡi ở một con khỉ .
Chúng tôi đang đạt được tiến bộ. Chúng ta không được bỏ cuộc.
Bài viết này được xuất bản lại từ The Conversation theo giấy phép Creative Commons. Bạn có thể tìm thấy bài báo gốc ở đây .
Ronald C. Desrosiers là giáo sư bệnh học và là phó chủ nhiệm nghiên cứu tại Đại học Miami. Anh ấy nhận được tài trợ từ Viện Y tế Quốc gia.
