Chế tạo vacxin cúm mới bằng phương pháp di truyền ngược và công nghệ tái tổ hợp

Việc sử dụng các kỹ thuật di truyền ngược là một phương pháp thay thế để có được chủng vacxin. Kỹ thuật di truyền ngược cho phép tái tạo một hạt virus có hoạt tính sinh học của dòng tế bào dễ tiếp nhận plasmid có chứa các gen mã hóa protein của virus.

Các kỹ thuật di truyền ngược có thể được sử dụng để có được virus cúm tái tổ hợp. Và kết quả là việc lắp ráp toàn bộ virion của virus mang theo một sự kết hợp của protein của cả hai vacxin và chủng gây bệnh xảy ra.

Theo ông Đào Trọng Đạt – Hội Thú y Việt Nam cho biết, đã có một số loại vacxin hiện đang trải qua một trong hai thử nghiệm tiền lâm sàng hoặc lâm sàng. Trong số các vertơ sử dụng để thiết kế vacxin di truyền, vertơ adnovirus giữ một vị trí đặc biệt, chúng có khả năng thâm nhập vào niêm mạc đường hô hấp và do đó có thể đạt được miễn dịch qua niêm mạc, đảm bảo một sự hiện diện của kháng nguyên trong cơ thể và kích hoạt miễn dịch bẩm sinh.

“Nhưng hiện nay Adenovirus tái tổ hợp (Adenoviridae) là các vertơ virus tái tổ hợp được nghiên cứu nhiều nhất và thường xuyên sử dụng. Virion Adenovirus bao gồm một phân tử DNA sợi kép bao quanh bởi một lớp vỏ protein”, ông Đạt cho biết.

Một số loại Adenovirus là đặc trưng, tuy nhiên bộ gen của hầu hết trong số chúng đã được giải trình tự đầy đủ. Chi tiết về cấu trúc, hóa lý và sinh học của Adenovirus cho phép chúng được sử dụng trong việc thiết kế loại vacxin tái tổ hợp và tác nhân điều trị gen, khoảng 24% của các loại vacxin di truyền hiện đang trải qua thử nghiệm lâm sàng và vacxin dựa trên Adenovirus tái tổ hợp.

Ngoài ra, Adenovirus còn rất quan trọng đối với vacxin vectơ, vì chúng có khả năng cung cấp mức độ cao nhất cho biểu hiện của gen chuyển mục tiêu trong các tế bào và truyền chất liệu phân chia tế bào. Adenovirus có thể được chuẩn độ cao trong nuôi cấy tế bào và quá trình thiết kế một Adenovirus tái tổ hợp mới có thể chỉ vài tuần, điều đó cho phép phản ứng nhanh chóng với một số tình hình dịch tễ thay đổi.

Vacxin dựa trên Adenovirus tái tổ hợp chống lại một số tác nhân gây bệnh như sốt rét, bệnh lao, bệnh brucella và các virus khác nhau như virus cúm A, virus suy giảm miễn dịch của người, u gai thịt ở người, virus bệnh dại, virus Ebola…

Đại diện tốt nhất của Adenovirus là Adenovirus typ 5 (Ad5) là typ phổ biến nhất trong các Adenovirus được sử dụng để xây dựng các vectơ virus tái tổ hợp. Trong các typ Ad5, khu vực các gen khác nhau cần thiết cho sao chép của virus sẽ bị xóa. Dòng tế bào bổ sung các chức năng của khu vực loại bỏ đã được thiết kế để sản xuất. Khi được tiêm vào cơ thể, Adenovirus có khả năng kích hoạt thụ thể TLR-9 và RIG-1. Khả năng miễn dịch tự nhiên được kích hoạt đồng thời là kết quả của sự thâm nhập Adenovirus vào các tế bào trình diện kháng nguyên.

Adenovirus tái tổ hợp mang các gen kháng nguyên khác nhau của virus cúm A có khả năng được sử dụng như vacxin cúm. Chúng an toàn, hiệu quả và có thể cho phép thiết kế một vacxin cúm phổ thông như một chất bổ trợ, nó có khả năng thúc đẩy miễn dịch đối với các gen chuyển. Sản xuất vacxin này chỉ mất vài tuần, sẽ cho phép để đáp ứng kịp thời với tình hình dịch tễ thay đổi. Vacxin vectơ Adenovirus tái tổ hợp mang các gen HA của các phân nhóm khác nhau của virus A có thể sử dụng để tạo thành một phản ứng miễn dịch chống lại hầu hết những biến thể của virus cúm A. Do đó, Adenovirus có thể được sử dụng để thiết kế một vacxin cúm tái tổ hợp phổ quát.

Theo ông Đạt, còn có một loại vacxin nữa, đó là vertơ virus là các virus tái tổ hợp với gen mục tiêu và sự kết hợp của các yếu tốt tích hợp vào bộ gen của chúng. Vertơ virus giữ một vị trí đặc biệt trong hệ thống cung cấp kháng nguyên hiện có do thực tế chúng có các thuộc tính như cơ thể tự nhiên của sự tương tác với các tế bào và xâm nhập vào chúng, cung cấp vật liệu di truyền ngoại lai vào nhân tế bào, khả năng kéo dài biểu hiện kháng nguyên và các capsid của chúng bảo vệ những vật liệu di truyền mã hóa kháng nguyên.

Tái tổ hợp dựa trên vertơ virus có hiệu quả cao kích hoạt tế bào lympho T, có vai trò đặc biệt quan trọng khi tiêm chủng chống lại tác nhân gây bệnh. Các loại tái tổ hợp có thể tác động kích hoạt đáp ứng của tế bào T đến epitope bảo tồn, chúng có khả năng bảo vệ chống lại các chủng gây bệnh khác nhau trong đó bao gồm cả virus cúm.

Vertơ virus còn có khả năng kích hoạt hệ miễn dịch tự nhiên bằng cách liên kết những vật liệu di truyền hoặc protein capsid của chúng vào những thụ thể nhận dạng mẫu. Vertơ virus được nhận dạng bởi TLR, chẳng hạn như TLR2, TLR3, TLR4, TLR7,TLR8 và TLR9. Sự tương tác giữa các thụ thể và những phối tử dẫn đến sự kích hoạt của yếu tố phiên mã khác nhau, dẫn đến sự hình thành viêm và kích hoạt nhanh chóng phản ứng phòng vệ của cơ thể.

Trao đổi với vusta.vn, ông Đạt cũng cho biết thêm, hiện còn có virus đậu bò (Vaccinia) là một poxvirus thường sử dụng như một vertơ virus. Lợi thế của nó là đơn giản và không tốn kém trong sản xuất, cũng khả năng chứa đựng cao.

Theo kết quả nghiên cứu, thì MVA được giảm độc lực bằng cách truyền nhiều đời qua tế bào xơ phôi gà dẫn đến sự mất một số gen đã không ảnh hưởng đến sự nhân lên trong tế bào gia cầm nhưng làm giảm nhân lên trong tế bào người. Sự làm yếu dòng NYVAC do xóa 18 gen, kết quả là virus đã bị lỗi khi nhân lên trong tế bào người.

Theo ông Đạt cho biết, virus vectơ vaccinia còn có nhược điểm là dựa trên khả năng miễn dịch có trước của virus này, được hình thành trong cộng đồng là kết quả của tiêm chủng chống bệnh đậu mùa. Vì vậy, điều hợp lý là sử dụng vectơ dựa trên virus đậu chim (canarypox) và đậu gia cầm (fowlpox) do không có kháng thể tồn tại từ trước trong quần thể con người.