Nhóm y tế của Đại học Johns Hopkins ở Hoa Kỳ gần đây đã thông báo rằng họ đã phát triển một loại vắc xin DNA điều trị bệnh lao (TB) được tiêm qua khoang mũi. Trong các thí nghiệm trên động vật, nó đã cho thấy tác dụng đẩy nhanh quá trình đào thải Mycobacteria lao, giảm viêm phổi và giảm nguy cơ tái phát sau khi ngừng thuốc. Nghiên cứu có liên quan đã được công bố trên Tạp chí Điều tra Lâm sàng. Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng chiến lược vắc xin mới này nhắm vào một trong những "tuyến phòng thủ" khó khăn nhất của vi khuẩn lao - những "vi khuẩn" kháng thuốc có thể sống sót sau khi điều trị bằng kháng sinh lâu dài và gây tái phát.

Tổ chức Y tế Thế giới ước tính rằng khoảng một phần tư dân số thế giới, tương đương khoảng 2 tỷ người, bị nhiễm bệnh lao tiềm ẩn và không có triệu chứng. Chỉ riêng năm 2024, hơn 10 triệu người sẽ mắc bệnh lao hoạt động và khoảng 1,2 triệu người sẽ chết vì căn bệnh này, khiến bệnh lao tiếp tục là bệnh truyền nhiễm gây tử vong hàng đầu do một mầm bệnh gây ra. Phương pháp điều trị tiêu chuẩn hiện nay đòi hỏi phác đồ phối hợp nhiều loại thuốc, lâu dài với thời gian điều trị kéo dài và sự tuân thủ kém. Các chủng kháng thuốc vẫn đang lan rộng. Do đó, WHO đã kêu gọi phát triển các loại vắc xin điều trị có thể sử dụng kết hợp với thuốc để rút ngắn quá trình điều trị và nâng cao hiệu quả.

Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu tại Trường Y Johns Hopkins và Trường Y tế Công cộng Johns Hopkins Bloomberg đã thiết kế một loại vắc-xin DNA trị liệu được sử dụng qua đường mũi để "ghép" hai gen thành một để tạo ra hệ thống miễn dịch đặc biệt nhận biết và loại bỏ các tế bào kháng thuốc. Stylani Karanika, tác giả đầu tiên của bài báo, thành viên của Trung tâm nghiên cứu bệnh lao Johns Hopkins và là trợ lý giáo sư tại Trường Y, cho biết khi vắc xin được sử dụng kết hợp với phác đồ điều trị bằng thuốc chống lao bậc một, vi khuẩn lao ở chuột nhiễm bệnh được loại bỏ nhanh hơn, tình trạng viêm phổi giảm và bệnh tái phát giảm đáng kể sau khi ngừng thuốc. Khi kết hợp với phác đồ ba loại thuốc mạnh mẽ bao gồm bedaquiline, Pretomanid và linezolid, vắc-xin này cũng nâng cao hiệu quả của thuốc, cho thấy rằng nó cũng được kỳ vọng sẽ hỗ trợ điều trị bệnh lao kháng thuốc và giúp cơ thể đối phó với các trường hợp kháng thuốc.

Theo báo cáo, vắc xin này kết hợp gen bệnh lao relMtb với gen chemokine Mip3α của con người, được tiêm qua khoang mũi và hoạt động thông qua nhiều cơ chế miễn dịch. Gen relMtb do Mycobacteria lao mang theo mã hóa một loại protein có tên RelMtb, giúp vi khuẩn chuyển sang trạng thái tồn tại kháng thuốc và tồn tại lâu dài trong môi trường khắc nghiệt như kháng sinh, thiếu oxy và thiếu chất dinh dưỡng. Sau khi nhóm nghiên cứu hợp nhất relMtb với Mip3α, một tín hiệu hướng dẫn được tạo ra có thể thu hút các tế bào đuôi gai chưa trưởng thành để "bắt" các kháng nguyên bệnh lao và đưa chúng vào các tế bào T, thúc đẩy cơ thể phát động một cuộc tấn công miễn dịch có mục tiêu hơn. Đồng thời, dùng qua đường mũi tập trung kích thích miễn dịch lên niêm mạc đường hô hấp và phổi nơi xảy ra nhiễm trùng lao, điều này có lợi cho việc thiết lập khả năng miễn dịch tế bào T cục bộ lâu dài trong đường thở và mô phổi và kích thích phản ứng miễn dịch toàn thân.

Trong các thí nghiệm trên chuột, vắc xin DNA dạng xịt mũi này đã làm tăng đáng kể việc tuyển dụng và kích hoạt các tế bào đuôi gai trong phổi cũng như cải thiện sự tương tác của chúng với tế bào T. Nghiên cứu ghi nhận rằng sau khi tiêm chủng, chuột tạo ra phản ứng miễn dịch mạnh mẽ và lâu dài trong phổi và khắp cơ thể, liên quan đến các nhóm tác động chính như tế bào T trợ giúp CD4 và tế bào T tiêu diệt CD8. Những phản ứng miễn dịch này có liên quan chặt chẽ với việc loại bỏ vi khuẩn nhanh hơn, phản ứng viêm nhẹ hơn và tỷ lệ tái phát thấp hơn, hỗ trợ những lợi ích tiềm tàng của việc kết hợp vắc xin điều trị với thuốc.

Trong các thử nghiệm trên các loài linh trưởng không phải người, nhóm nghiên cứu đã tiêm vắc xin này cho khỉ nâu và kiểm tra tác dụng miễn dịch của vắc xin này thông qua các mẫu máu và đường thở. Kết quả cho thấy vắc-xin DNA dạng xịt trong mũi tạo ra các phản ứng miễn dịch đặc hiệu có thể đo lường được đối với kháng nguyên bệnh lao ở khỉ rhesus, cả trong tuần hoàn máu và đường hô hấp, với các đặc điểm tương tự như mô hình miễn dịch quan sát được ở chuột khi lượng vi khuẩn giảm. Quan trọng hơn, những phản ứng miễn dịch này kéo dài ít nhất sáu tháng, cho thấy rằng vắc xin dự kiến ​​sẽ tạo ra tác dụng bảo vệ lâu dài hơn. Tuy nhiên, Karanika cũng nhấn mạnh rằng nghiên cứu hiện tại ở loài linh trưởng chỉ theo dõi phản ứng miễn dịch chứ không trực tiếp kiểm tra khả năng bảo vệ chống lại nhiễm trùng bệnh lao thực sự của nó. Vẫn cần nhiều nghiên cứu sơ bộ hơn trước khi nó có thể được chuyển sang giai đoạn thử nghiệm lâm sàng ở người.

Nhóm nghiên cứu tin rằng kết quả của họ ủng hộ ý tưởng tổng thể về "liệu pháp miễn dịch chống lại vi khuẩn dai dẳng", tức là nó không còn chỉ dựa vào kháng sinh để tiêu diệt vi khuẩn trong giai đoạn phát triển nhanh mà kích hoạt hệ thống miễn dịch của vật chủ thông qua vắc xin để tích cực loại bỏ vi khuẩn dai dẳng khó tiêu diệt. Bản thân vắc-xin DNA có ưu điểm là tương đối ổn định và dễ điều chế trên quy mô lớn. Sau khi được chứng minh là hiệu quả và an toàn trong các thử nghiệm ở người, nó được kỳ vọng sẽ trở thành một công cụ bổ sung hợp lý để điều trị bệnh lao ở các quốc gia có nguồn lực hạn chế và các khu vực có gánh nặng cao.