Ứng dụng biến đối gen sản xuất vaccine sốt rét ưu việt nhất

Nhà ký sinh vật học Stefan Kappe kỳ vọng, việc ứng dụng công nghệ biến đổi gen có thể sản xuất được loại vaccine hiệu quả, an toàn và mạnh mẽ hơn trong tương lai.

Theo một nghiên cứu vừa mới được công bố, chỉ cần làm tê liệt 3 trong số 5.000 gen của ký sinh trùng bệnh sốt rét là có thể tạo ra loại vaccine an toàn, hiệu quả nhằm phòng ngừa căn bệnh đang lây nhiễm cho hơn 200 triệu người mỗi năm này.

Chuyên gia dịch tễ Robert Seder, người đang làm việc tại Viện nghiên cứu quốc gia về bệnh truyền nhiễm và dị ứng Mỹ phấn khởi cho biết, đây sẽ là bước tiến lớn và rất kỳ vọng vào sự thành công của loại vaccine này.

Ứng dụng biến đối gen sản xuất vaccine sốt rét ưu việt nhất - 1

Bệnh sốt rét là nỗi ám ảnh toàn cầu

Bệnh sốt rét gây ra bởi Plasmodium, một loại ký sinh trùng lây truyền vào cơ thể người thông qua vật chủ là muỗi.

Khi bị muỗi cắn có nghĩa là bạn đã bị lây nhiễm ký sinh trùng này ở dưới da và chúng sẽ di chuyển đến gan, nơi mà chúng sẽ nhân bản vô tính thành hơn 30.000 phiên bản ký sinh trùng nữa trong một nơi gọi là “ổ bệnh” để bắt đầu di chuyển vào cơ thể thông qua đường máu và tấn công các tế bào hồng cầu, gây ra bệnh sốt rét, trường hợp bị nặng có thể dẫn đến tử vong.

Phương thức lây nhiễm phức tạp này đã gây ra rất nhiều khó khăn cho việc điều chế vaccine. Phương pháp điều trị hiệu quả nhất hiện nay là RTS,S – giúp hệ miễn dịch kháng lại ký sinh trùng bằng các protein được trích xuất từ Plasmodium falciparum, loại ký sinh trùng nguy hiểm nhất đối với con người.

Việc nuôi cấy vaccine từ chính ký sinh trùng plasmodium nguyên bản để có thể tấn công trực tiếp vào “ổ bệnh” bằng bức xạ và làm tổn hại DNA của chúng.

Đây là một phương thức khá mới mẻ và còn nhiều nghi ngại khi phải tiêm vào người ký sinh trùng P. falciparum nguyên bản và sau đó là cung cấp các liều thuốc chữa trị để kích thích hệ miễn dịch.

Ứng dụng biến đối gen sản xuất vaccine sốt rét ưu việt nhất - 2

 RTS,S là vaccine hiệu quả nhất đang được áp dụng hiện nay

Tuy vậy RTS,S vẫn được coi là hữu hiệu hơn cả và sẽ được áp dụng rộng rãi ở 3 nước khu vực Sahara vào năm 2018, mặc dù trên thực tế phương pháp trên chỉ có hiệu quả từ 29 – 39% trên trẻ em.

Trong khi đó, phương pháp mới của các nhà nghiên cứu sẽ phá vỡ chu kỳ truyền nhiễm bằng cách làm hư hại 3 gen giúp ký sinh trùng P. falciparum có thể di chuyển trong máu.

Nhóm nghiên cứu của nhà ký sinh vật học Stefan Kappe thuộc trung tâm nghiên cứu bệnh truyền nhiễm Seattle cho biết, đã tiêm một lượng ký sinh trùng đã bị biến đổi gen (GAP) vào chuột thí nghiệm và kết quả cho thấy những con chuột này sau đó hoàn toàn có khả năng kháng lại những ký sinh trùng khỏe mạnh được tiêm vào sau đó.

Nhóm nghiên cứu cũng cho muỗi lây nhiễm ký sinh trùng đã bị biến đổi gen và tiến hành thử nghiệm trên 10 tình nguyện viên khỏe mạnh. Kết quả đạt được cho thấy, hệ miễn dịch của các tình nguyện viên đã xuất hiện những kháng thể chống lại “ổ bệnh” của ký sinh trùng trong gan và không một ai có dấu hiệu nhiễm bệnh sốt rét hoặc các vấn đề sức khỏe khác.

Ứng dụng biến đối gen sản xuất vaccine sốt rét ưu việt nhất - 3

 Công nghệ gen sẽ giúp tạo ra loại vaccine mạnh mẽ hơn

Seder cho biết, việc làm suy yếu gen của ký sinh trùng đã giúp hệ miễn dịch trở nên mạnh mẽ hơn và học được khả năng chống lại ký sinh trùng của bệnh sốt rét.

Nhiều người đồng ý rằng phương pháp RTS,S hiện nay vẫn còn khá nhiều điểm hạn chế, ngoài sức chịu đựng yếu thì nó nhanh chóng bị yếu đi và đòi hỏi phải được bổ sung liều tăng cường.

Kappe và các đồng nghiệp cho rằng, loại vaccine mà họ đang phát triển cũng có những ưu điểm khác. Trong khi phương pháp dùng phóng xạ sẽ phá hủy DNA của ký sinh trùng ở những điểm ngẫu nhiên và không thể lựa chọn thì họ có thể cẩn thận kiểm soát cách mà “ổ bệnh” yếu đi và tạo nên tiêu chuẩn an toàn cho sản phẩm.

Ngoài ra, việc sử dụng ký sinh trùng nguyên bản cũng làm tăng khả năng người được tiêm vaccine bị nhiễm bệnh. Phương pháp GAP thì ngược lại, có thể tạo được miễn dịch cho cơ thể với độ an toàn tuyệt đối.

Hiện tại, vẫn còn quá sớm để kết luận trước khi tiến hành những thí nghiệm chi tiết và cẩn thận hơn để chắc chắn rằng vaccine này là an toàn, hiệu quả và có thể ứng dụng rộng rãi. Đầu tiên nhóm cần thử nghiệm trên các tình nguyện viên bằng các ký sinh trùng nguyên bản (theo kế hoạch là vào năm sau, và nếu có bất kỳ tình nguyện viên nào bị lây nhiễm thì sẽ ngay lập tức được điều trị).

Kappe kỳ vọng việc ứng dụng công nghệ biến đổi gen có thể sản xuất được loại vaccine hiệu quả, an toàn và mạnh mẽ hơn trong tương lai.

Quốc Văn (ScienceAlert)