Các nhà khoa học từ Đại học Tel Aviv và Viện Nghiên cứu Sinh học Israel tại Ness Ziona đã ứng dụng nền tảng vaccine mRNA, vốn được dùng để phát triển vaccine phòng Covid-19, để tạo ra loại vaccine mRNA đầu tiên trên thế giới có khả năng chống lại một loại vi khuẩn kháng kháng sinh cực kỳ nguy hiểm.
Trong nghiên cứu mang tính đột phá này, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm vaccine đối với tác nhân gây bệnh nguy hiểm và chứng minh được rằng vaccine có khả năng bảo vệ 100% động vật thử nghiệm khỏi bị nhiễm bệnh.
Các nhà khoa học kỳ vọng công nghệ này sẽ mở đường cho việc phòng chống nhiều loại vi khuẩn chết người khác.
Nghiên cứu do Giáo sư Dan Peer - Phó Chủ tịch phụ trách Nghiên cứu và Phát triển của Đại học Tel Aviv, người tiên phong toàn cầu trong lĩnh vực phát triển thuốc mRNA và Giám đốc Phòng thí nghiệm Y học Nano Chính xác thuộc Trường Nghiên cứu Y sinh và Ung thư Shmunis - chịu trách nhiệm.
Ông phối hợp cùng các nhà nghiên cứu từ Viện Nghiên cứu Sinh học Israel.
Loại vaccine mới là vaccine mRNA được truyền qua hạt nano lipid, tương tự như vaccine ngừa Covid-19. Tuy nhiên, trong khi vaccine mRNA thường hiệu quả với virus như SARS-CoV-2 thì việc sử dụng công nghệ này chống lại vi khuẩn - như vi khuẩn gây bệnh dịch hạch - lại là điều chưa từng có tiền lệ.
Tiến sĩ Uri Elia giải thích: “Virus sống dựa vào tế bào chủ để tồn tại và nhân lên. Chúng xâm nhập tế bào bằng một phân tử RNA thông tin (mRNA) chứa hướng dẫn tạo ra các protein virus, rồi ‘dùng’ tế bào như một nhà máy để tự nhân bản. Trong vaccine mRNA, phân tử này được tổng hợp và bọc trong hạt nano lipid mô phỏng màng tế bào người. Hạt nano hợp nhất với tế bào, tế bào sản xuất protein virus và hệ miễn dịch học cách nhận diện, bảo vệ cơ thể khỏi virus thực sự. Tuy nhiên, vi khuẩn lại khác hoàn toàn: Chúng tự sản xuất protein và không phụ thuộc vào tế bào người. Hơn nữa, do quá trình tiến hóa khác nhau, protein vi khuẩn rất khác với protein của con người.”
Năm 2023, nhóm nghiên cứu đã phát triển một phương pháp độc đáo giúp sản xuất protein vi khuẩn trong tế bào người theo cách khiến hệ miễn dịch nhận diện đó là protein của vi khuẩn thật sự, từ đó kích hoạt cơ chế phòng vệ. Lần đầu tiên, các nhà khoa học chứng minh được rằng có thể phát triển vaccine mRNA hiệu quả chống lại vi khuẩn.
Họ chọn vi khuẩn Yersinia pestis - tác nhân gây ra bệnh dịch hạch, căn bệnh từng gây ra nhiều đại dịch chết người trong lịch sử nhân loại. Trong mô hình thử nghiệm động vật, chỉ một liều vaccine đã cho hiệu quả bảo vệ rõ rệt.
Giáo sư Dan Peer chia sẻ: “Ở nghiên cứu trước, chúng tôi phát triển vaccine cho dạng dịch hạch lây qua da, như qua vết cắn của bọ chét. Nhưng trong nghiên cứu này, chúng tôi nhắm đến mục tiêu tham vọng hơn: dịch hạch thể phổi - dạng có thể lây từ người sang người và gây bệnh qua đường hô hấp, điều khiến việc phát triển vaccine trở nên đặc biệt khó khăn. Do đó, chúng tôi sử dụng 2 loại protein - hai kháng nguyên - để tạo vaccine. Khi thử nghiệm trên các mô hình động vật khác nhau, chỉ với 2 liều vaccine, chúng tôi đạt được hiệu quả bảo vệ 100%: không con vật nào bị nhiễm bệnh. Thành công này mở ra tiềm năng phát triển cả một hệ sinh thái vaccine mRNA chống lại nhiều loại vi khuẩn chết người khác.”
Nghiên cứu được đăng trang bìa của tạp chí khoa học danh tiếng Advanced Science.
