Phát hiện hai kháng thể mới có khả năng tiêu diệt virus HIV và các virus gây bệnh khác
Các nhà khoa học đã phát hiện ra hai kháng thể quan trọng có thể ngăn chặn được hơn 90% các chủng HIV được biết cho đến nay trên toàn cầu lây nhiễm cho tế bào người trong phòng thí nghiệm, và làm sáng tỏ cách thức mà các protein có thể chống lại các tác nhân gây bệnh. Theo các nhà khoa học, các kháng thể mới phát hiện này có thể được nghiên cứu thêm nửa để áp dụng cho việc cải tiến các vaccine HIV hiện nay. Ngoài ra, phương pháp đã được dùng trong nghiên cứu này còn có thể áp dụng vào việc phân tách các kháng thể cũng như dùng chúng để điều trị một số bệnh truyền nhiễm khác. ”Sự khám phá về những tính năng có khả năng vô hiệu hóa được virus HIV và những phân tích về cấu trúc của các kháng thể này giải thích chính xác cơ chế hoạt động của chúng, qua đó thúc đẩy nhanh hơn nửa những nổ lực của chúng ta trong việc sản xuất vaccine HIV cho toàn cầu”, ông Anthony S. Fauci, giám đốc Viện Các bệnh Truyền nhiễm và Dị ứng, Hoa Kỳ nói. | Cấu trúc nguyên tử của VCR01 (xanh dương và xanh lá cây) khi tiếp xúc với HIV (xám và đỏ) | Được dẫn đầu bởi một đội ngũ nghiên cứu từ Trung tâm Vaccine thuộc Viện Các bệnh Truyền nhiễm và Dị ứng, các nhà khoa học đã phát hiện ra hai kháng thể đầy sức mạnh được gọi là VRC01 và VRC02 có trong huyết thanh của một ca nhiễm HIV. Họ nhận thấy rằng các kháng thể này sử dụng phân tử với cơ chế hoạt động khác thường mà chúng tự phát triển nên trong một tế bào đặc biệt mà qua đó có thể tạo ra các kháng thể chống lại HIV. Cơ chế (hay bộ phận) này của phân tử là một protein HIV mà đã được các nhà khoa học đã làm biến đổi một số tính năng để chỉ có thể tiếp xúc với các một phần của các kháng thể chuyên biệt mà chính nhờ vào nơi này virus HIV mới có khả năng gắn kết đến các tế bào và làm lây nhiễm chúng.
Các nhà khoa học nhận thấy rằng VRC01 và VRC02 có khả năng trung hòa nhiều chủng virus HIV hơn bất kỳ các kháng thể nào được biết đến từ trước đến nay. Họ cũng đã xác định rõ cấu trúc của VRC01 ở cấp độ nguyên tử khi chúng đang gắn kết với virus HIV. Điều này cho phép nhóm nghiên cứu xác định được cách thức hoạt động của kháng thể này và chúng gắn kết với HIV ở vị trí nào. Với những hiểu biết như vậy, các nhà khoa học đã bắt đầu lên kế hoạch nghiên cứu chế tạo ra các thành phần cho một vaccine kháng HIV đầy hy vọng mà nhờ vào loại vaccine này cơ thể có thể tự tạo ra kháng thể chống lại HIV giống như VRC01. | Bảng phân loại các cấp độ khác nhau của HIV. | ”Chúng tôi đã dùng các kiến thức về cấu trúc của virus, trong trường hợp này là phần ngoài cùng trên bề mặt của virus, để tạo ra một công cụ ở cấp độ phân tử dùng để xác định điểm dễ tổn thương của virus, qua đó giúp kháng thể tìm đến và ngăn chặn virus xâm nhập vào tế bào”, tiến sĩ Nabel-giám đốc Trung tâm Vaccine giải thích.
Việc phát hiện ra các kháng thể đơn lẻ có thể vô hiệu hóa các chủng virus HIV trên toàn thế giới là rất khó khăn vì virus luôn thay đổi các protein bề mặt để lẫn tránh sự phát hiện của hệ miễn dịch. Và kết quả của những thay đổi là một số lượng lớn các biến thể của virus HIV tồn tại trên khắp thế giới. Cho dù vậy, các nhà khoa học cũng đã phát hiện ra một vài vùng trên bề mặt HIV vẫn còn lưu lại những đặc điểm không bao giờ thay đổi có trên tất cả các biến thể của chúng. Đó là một vùng trên bề mặt HIV mà virus này dùng để tấn công các tế bào hệ miễn dịch và làm lây nhiễm chúng được gọi là vùng gắn kết CD4. Và, kháng thể VRC01, VRC02 với cơ chế hoạt động khác thường đã ngăn chặn sự tấn công của HIV đến các tế bào miễn dịch CD4 bằng cách tấn công vào khu vực trên. ”Hai loại kháng thể mới phát hiện tấn công vào phần gần như không thay đổi của virus, và điều này cho thấy tại sao chúng có thể vô hiệu hóa được hầu hết các dòng virus HIV”, tiến sĩ Mascola, phó giám đốc của Trung tâm Vaccine cho biết. Có được các kháng thể cần thiết, nhóm nghiên cứu được chỉ đạo bởi tiến sĩ Kwong, trưởng bộ phận Nghiên cứu cấu trúc sinh vật học thuộc Trung tâm Vaccine, đã xác định rõ cấu trúc nguyên tử của VRC01 khi kết nối với vùng gắn kết CD4. Sau đó, nhóm nghiên cứu thử nghiệm cấu trúc này với một lượng thấp kháng thể tự nhiên để xác định chắc chắn những bước tiến hành tiếp theo để cho ra một loại vaccine tương tự như kháng thể VRC1 mới được phát hiện. | Các nghiên cứu mới giúp tìm ra những loại vaccine mới đầy hứa hẹn trong cuộc chiến chống lại đại dịch HIV/AIDS. |
Sự phát triển của kháng thể bắt đầu với những hợp chất chứa các gen được hòa lẫn với nhau và được đưa vào bên trong các tế bào miễn dịch có khả năng tạo kháng thể. Cuộc thử nghiệm VCR01 với virus HIV cũng được đề nghị tiến hành như vậy. Các nhà nghiên cứu cũng xác nhận rằng VCR01 không gắn kết với các tế bào người, đây là một đặc tính mà về một khía cạnh khác có thể dẫn tới nó bị tiêu diệt trong quá trình sự miễn dịch phát triển. Đây là một cơ chế tự nhiên mà cơ thể dùng để chống các bệnh tự miễn dịch Trong kỳ cuối của sự phát triển miễn dịch, các phần kháng thể được tạo ra có thể nhận biết được những phần đặc biệt của tác nhân gây bệnh và sau đó làm thay đổi đặc tính của chúng. Và cứ như vậy các kháng thể sẽ tiếp tục tấn công các yếu tố gây bệnh ngày càng mạnh mẽ hơn. Với virus HIV, VRC01 không “trói” chặt virus này nhưng nhanh chóng bao quanh lấy và vô hiệu hóa HIV với một sức mạnh to lớn hơn. Các kháng thể hoàn thiện này được cho là một kiểu mẫu thiết kế cho vaccine HIV đầy hứa hẹn. Trong báo cáo về nghiên cứu, tiến sĩ Kwong và cộng sự đã nói một cách khá chi tiết về một hợp chất vaccine có thể kích thích hệ miễn dịch tạo ra những phiên bản kháng thể giống như VRC01. ”Những khám phá này có thể khắc phục được những hạn chế trong việc nghiên cứu ra các loại vaccine HIV dựa trên các đặc điểm của kháng thể người”, Kwong cho biết.
|