Vắc xin DNA dạng xịt chống lại bệnh lao và tăng hiệu quả điều trị

Bệnh lao vẫn là một trong những bệnh truyền nhiễm gây tử vong hàng đầu trên thế giới, đặc biệt khi tình trạng lao kháng thuốc ngày càng gia tăng. Mặc dù các phác đồ điều trị hiện nay có thể kiểm soát bệnh hiệu quả, thời gian điều trị kéo dài và nguy cơ tái phát vẫn là những thách thức lớn. Một nghiên cứu mới từ Đại học Johns Hopkins đã mở ra hướng tiếp cận đầy hứa hẹn với vắc xin DNA dạng xịt mũi, được thiết kế nhằm hỗ trợ điều trị lao bằng cách tăng cường đáp ứng miễn dịch của cơ thể.

Vắc xin DNA dạng xịt trị lao là gì?

Khác với các loại vắc xin truyền thống có mục tiêu ngăn ngừa nhiễm bệnh, vắc xin DNA dạng xịt mũi này được phát triển như một liệu pháp vắc xin trị liệu. Thay vì thay thế thuốc kháng lao, nó được sử dụng với mục đích hỗ trợ hệ miễn dịch nhận diện và tiêu diệt những vi khuẩn lao còn tồn tại sau quá trình điều trị bằng kháng sinh.

Đối tượng mà loại vắc xin này hướng đến là nhóm vi khuẩn lao tồn tại dai dẳng (persister bacteria). Đây là các vi khuẩn có khả năng chuyển sang trạng thái hoạt động rất thấp, giúp chúng chịu đựng điều kiện thiếu oxy, thiếu dinh dưỡng cũng như tác động của thuốc kháng lao. Chính nhóm vi khuẩn này được cho là một trong những nguyên nhân làm kéo dài thời gian điều trị và dẫn đến tái phát bệnh.

Cơ chế hoạt động của vắc xin

Điểm khác biệt của vắc xin DNA dạng xịt trị lao nằm ở cơ chế kích hoạt miễn dịch có mục tiêu, kết hợp công nghệ DNA với đường đưa qua niêm mạc hô hấp nhằm tăng khả năng nhận diện và tiêu diệt vi khuẩn lao ngay tại cơ quan bị tấn công đầu tiên.

Kết hợp 2 gen relMtb và Mip3α

Điểm nổi bật của vắc xin là sử dụng công nghệ DNA kết hợp hai gen relMtb và Mip3α nhằm tăng cường khả năng nhận diện vi khuẩn lao của hệ miễn dịch.

relMtb: Nhắm trúng nhóm vi khuẩn lao "ngủ đông"

Gen relMtb mã hóa protein RelMtb, một yếu tố giúp vi khuẩn lao thích nghi với môi trường bất lợi như thiếu oxy, thiếu chất dinh dưỡng hoặc khi bị kháng sinh tấn công. Nhờ cơ chế này, vi khuẩn có thể bước vào trạng thái gần như "ngủ đông", tồn tại trong cơ thể suốt thời gian điều trị.

Việc đưa relMtb vào vắc xin giúp hệ miễn dịch nhận diện chính xác nhóm vi khuẩn khó tiêu diệt này, từ đó tạo ra đáp ứng miễn dịch hướng đích thay vì chỉ tập trung vào các vi khuẩn đang phát triển mạnh.

Mip3α: Thu hút tế bào tua và kích hoạt tế bào T

Bên cạnh relMtb, thành phần Mip3α đóng vai trò như một tín hiệu sinh học thu hút các tế bào trình diện kháng nguyên đuôi gai (hoặc tế bào đuôi gai) đến vị trí có kháng nguyên.

Các tế bào tua sẽ thu nhận protein của vi khuẩn lao và trình diện chúng cho tế bào T. Sau khi được hoạt hóa, các tế bào T CD4 và CD8 có khả năng nhận diện, phối hợp và tiêu diệt tế bào nhiễm vi khuẩn lao hiệu quả hơn. Đây được xem là bước quan trọng giúp tăng cường miễn dịch đặc hiệu chống lại bệnh lao.

Vì sao đưa qua đường mũi lại hiệu quả hơn

Lao là bệnh lây truyền qua đường hô hấp và phổi là cơ quan bị tấn công đầu tiên. Chính vì vậy, thay vì đưa vắc xin vào cơ thể qua đường tiêm, các nhà nghiên cứu lựa chọn đường xịt mũi nhằm kích hoạt miễn dịch ngay tại niêm mạc hô hấp.

Cách tiếp cận này giúp hình thành hàng rào miễn dịch tại nơi vi khuẩn xâm nhập đầu tiên, đồng thời vẫn tạo được đáp ứng miễn dịch toàn thân. Trong các nghiên cứu trên động vật, phương pháp này còn làm tăng sự huy động của tế bào tua, cải thiện sự phối hợp giữa tế bào tua và tế bào T trong mô phổi, từ đó tạo đáp ứng miễn dịch kéo dài.

So sánh miễn dịch qua đường mũi và đường tiêm:

Việc tạo miễn dịch ngay tại niêm mạc hô hấp được kỳ vọng sẽ giúp cơ thể phản ứng sớm hơn khi vi khuẩn lao xâm nhập, đồng thời tăng hiệu quả phối hợp với điều trị bằng thuốc.

Kết quả nghiên cứu trên động vật

Trong mô hình chuột mắc lao, khi kết hợp với phác đồ điều trị chuẩn, vắc xin DNA dạng xịt mũi giúp:

• Loại bỏ vi khuẩn lao nhanh hơn.
• Giảm tổn thương viêm tại phổi.
• Không ghi nhận tái phát sau khi kết thúc điều trị.
• Tăng hiệu quả của phác đồ gồm bedaquiline, pretomanid và linezolid (phác đồ BPaL) vốn được sử dụng trong điều trị lao kháng thuốc.

Ở nghiên cứu trên khỉ rhesus, vắc xin tạo được đáp ứng miễn dịch đặc hiệu đối với vi khuẩn lao trong cả máu và đường hô hấp, kéo dài ít nhất sáu tháng. Tuy nhiên, thử nghiệm này mới đánh giá khả năng kích hoạt miễn dịch và chưa xác định hiệu quả bảo vệ khi động vật nhiễm lao thực sự.

Ý nghĩa của phát hiện này với điều trị bệnh lao

Nếu tiếp tục chứng minh được hiệu quả trong các nghiên cứu tiền lâm sàng và thử nghiệm lâm sàng trên người, vắc xin DNA dạng xịt có thể trở thành một liệu pháp bổ trợ quan trọng bên cạnh thuốc kháng lao.

Chiến lược này được kỳ vọng sẽ giúp tăng khả năng loại bỏ vi khuẩn tồn tại dai dẳng, rút ngắn thời gian điều trị, giảm nguy cơ tái phát và hỗ trợ điều trị những trường hợp lao kháng thuốc vốn đang là thách thức lớn đối với y học hiện đại.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng toàn bộ kết quả hiện nay mới được ghi nhận trên mô hình động vật. Hiệu quả và độ an toàn của vắc xin ở người vẫn cần được đánh giá thông qua các nghiên cứu tiền lâm sàng bổ sung và các thử nghiệm lâm sàng trước khi có thể ứng dụng trong thực tế.

Vắc xin DNA dạng xịt chống lại bệnh lao và tăng hiệu quả điều trị đang mở ra một hướng tiếp cận đầy triển vọng trong cuộc chiến chống căn bệnh truyền nhiễm nguy hiểm này. Dù các kết quả hiện mới được ghi nhận trên mô hình động vật và cần thêm các thử nghiệm lâm sàng để đánh giá hiệu quả cũng như tính an toàn ở người, nghiên cứu đã cho thấy tiềm năng của liệu pháp miễn dịch kết hợp với thuốc kháng lao trong việc tăng cường khả năng loại bỏ vi khuẩn, giảm nguy cơ tái phát và hỗ trợ điều trị lao kháng thuốc. Trong tương lai, nếu được chứng minh hiệu quả trên người, công nghệ này có thể góp phần nâng cao hiệu quả điều trị bệnh lao và mang lại thêm lựa chọn cho hàng triệu bệnh nhân trên toàn thế giới.