Bào chế vắc xin dựa vào... tơ nhện

Một nghiên cứu mới đây đã chỉ ra rằng từ tơ nhện, người ta có thể phát triển một phương pháp giúp đưa được vắc xin đến thẳng các tế bào bạch cầu trong cơ thể, do đó làm tăng cường hệ miễn dịch chống lại ung thư và những bệnh nhiễm trùng nặng…

Liệu pháp miễn dịch trong điều trị bệnh

Liệu pháp miễn dịch là loại hình trị liệu được sử dụng rộng rãi trong điều trị các bệnh ung thư. Phương pháp trị liệu này có mục đích thúc đẩy hệ miễn dịch của cơ thể chống lại các khối u. Dù thuốc được sử dụng là những chất ức chế các điểm kiểm soát trong sinh bệnh học ung thư hay là những tế bào nuôi, thì liệu pháp miễn dịch tác động chủ yếu lên các tế bào bạch cầu lympho T.

Hệ thống miễn dịch của cơ thể chúng ta chủ yếu gồm 2 loại tế bào bạch cầu là lympho B và lympho T. Loại đầu hoạt động trong nhiều loại bệnh nhiễm trùng, còn loại sau thì phải được hoạt hoá để chống lại các bệnh ung thư hoặc bệnh nhiễm trùng nặng hơn, chẳng hạn như lao. Tuy nhiên, các tế bào lympho T lại khó kích hoạt hơn so với tế bào lympho B và do đó để hoạt hoá chúng, một loại peptide phải được tiêm vào cơ thể, nhưng chất này lại thường bị phân huỷ trước khi đến được đích tác động mong muốn.

Tơ nhện là cảm hứng cho một nghiên cứu mới tạo ra được loại vắc xin có hiệu quả chủng ngừa tốt hơn.

Và vật liệu đặc biệt từ tơ nhện

Các nhà khoa học hiện đã tạo được những loại vi nang (microcapsule) chứa vắc xin được làm từ một loại vật liệu khác biệt, đó là tơ nhện tổng hợp. Nghiên cứu của GS. Carole Bourquin - chuyên gia về liệu pháp miễn dịch chống ung thư tại Đại học Geneva (Thuỵ Sĩ) cho rằng, để phát triển các thuốc miễn dịch liệu pháp có hiệu quả chống lại bệnh ung thư thì điều cần thiết là phải tạo ra được một đáp ứng có ý nghĩa ở các tế bào lympho T. Do các loại vắc-xin hiện tại chỉ có tác động giới hạn trên tế bào lympho T nên việc phát triển được những phương pháp chủng ngừa khác để khắc phục vấn đề này là vô cùng quan trọng.

GS. Bourquin và nhóm nghiên cứu của bà đã sử dụng các loại biopolymer (polymer sinh học) tổng hợp có nguồn gốc từ tơ nhện. Tơ nhện là một loại vật liệu đặc biệt đàn hồi và chắc chắn. Thực tế, các nhà khoa học cho rằng loại vật liệu này bền hơn cả thép đến 5 lần khi chúng có cùng kích thước. Một nhà khoa học trong nhóm nghiên cứu là Thomas Scheibel - chuyên gia về tơ nhện (tơ nhện tái tổ hợp eADF4 - C16) tại Đại học Bayreuth, CHLB Đức cho biết, họ đã tạo được loại tơ đặc biệt này trong phòng thí nghiệm để có thể chèn một loại peptide có hoạt tính vắc-xin vào cơ thể sống. Các tiểu phân chất mang làm từ loại tơ nhện này được hợp nhất với peptide có hoạt tính kháng nguyên lấy từ albumin lòng trắng trứng, có hoặc không có cầu nối peptide cathepsin có thể phân cắt được. Các tiểu phân này được các tế bào tua gai bắt lấy và hoạt hoá thành công các tế bào lympho T gây độc mà không gây ra bất kỳ dấu hiệu độc tính miễn dịch hay hoạt tính kích thích miễn dịch không đặc hiệu nào. Khi được tiêm dưới da, các tiểu phân này được các tế bào tua gai bắt lấy và tích tụ ở các hạch bạch huyết - là nơi tạo ra đáp ứng miễn dịch. Các tiểu phân này có chứa một loại cầu nối cathepsin có thể phân cắt được và kích hoạt được sự tăng sinh mạnh (đặc hiệu kháng nguyên) của tế bào lympho T gây độc tế bào trên cơ thể sống, thậm chí cả khi không có mặt của chất bổ trợ.

Nghiên cứu này đã chứng minh được hiệu quả của phương pháp chủng ngừa mới có nguồn gốc protein, trong đó các tiểu phân làm từ tơ nhện đóng vai trò chất mang và có tích hợp một peptide có hoạt tính kháng nguyên. Mặt khác, chiến lược chủng ngừa mới này lại rất ổn định, dễ sản xuất lại linh hoạt. Các nhà khoa học còn cho biết thêm về những ưu điểm khác nữa của việc sử dụng loại biopolymer tơ nhện tổng hợp này, đó là chúng có khả năng chịu nhiệt cao lên đến 1000C, do đó rất thuận lợi trong bảo quản. Ngoài ra, các loại vi tiểu phân (microparticle) làm từ loại vật liệu này theo lý thuyết có thể cho phép các nhà nghiên cứu phát triển được những loại vắc-xin được dẫn truyền mà không cần đến bất kỳ một chất bổ trợ nào khác.

Các nhà khoa học thừa nhận rằng một hạn chế có thể kể đến của phương pháp nêu trên là ở kích thước của các vi tiểu phân. Do đó, những nghiên cứu tiếp theo cần phải xác định được liệu có thể tích hợp được các kháng nguyên lớn hơn vào các loại vi nang làm từ vật liệu này hay không.