Hệ miễn dịch có vai trò gì trong một số ca tử vong do Covid-19?
Bao giờ đại dịch Covid-19 sẽ chấm dứt là câu hỏi chưa có lời giải đáp, thậm chí nó còn có thể quay trở lại hàng năm theo mùa.
Nhanh nhất cũng phải năm sau chúng ta mới có được vắc xin phòng bệnh, và từ nay đến lúc đó vẫn còn nhiều người phải thiệt mạng vì căn bệnh hiểm ác này.
Cho đến nay thế giới đã có hơn 1,5 triệu người nhiễm bệnh và gần 90.000 người chết. Đường cong biểu đồ bệnh tình vẫn chưa giảm bớt nhưng thêm mỗi một ngày các nhà khoa học lại tìm ra được những điều mới mẻ về căn bệnh này, như là Covid-19 có thể dẫn đến các triệu chứng thần kinh hoặc tim mạch, hay là virus corona có thể bị tiêu diệt dễ dàng trong phòng thí nghiệm nhờ thuốc kháng ký sinh trùng.
Trong khi chưa có phương thuốc điều trị hiệu quả triệt để nào và chúng ta vẫn phải chờ đợi thêm một thời gian nữa cho đến khi Tổ chức Y tế thế giới tiến hành thử nghiệm đại trà thuốc chữa căn bệnh này, thì các bác sỹ bắt đầu tìm hiểu lý do vì sao một số người tử vong. Và không chỉ người già và người có bệnh nền mới có nguy cơ tử vong, có nhiều bệnh nhân đã bắt đầu hồi phục thì đột ngột trở nặng và không thể qua khỏi. Đây rõ ràng là có vai trò của “ bão cytokine” và các bác sỹ vẫn chưa thực sự hiểu rõ vì sao điều này xảy ra.
Hệ miễn dịch của chúng ta chiến đấu chống lại mầm bệnh ngay khi mầm bệnh xâm nhập vào cơ thể, thậm chí điều này xảy ra ở cả những người bệnh không có biểu hiện gì hoặc biểu hiện rất nhẹ. Tất cả những trường hợp này vẫn có khả năng lây truyền bệnh cho người khác, chỉ là họ không bị nguy cơ biến chứng xuống đường hô hấp.
Khi hệ miễn dịch chiến thắng, những bệnh nhân này sẽ có được khả năng miễn dịch trước virus corona mới, miễn dịch này có thể tồn tại một thời gian giúp cho họ không bị bệnh trở lại nữa với điều kiện virus này không đột biến quá nhiều.
Còn một số bệnh nhân khác sau khi có triệu chứng sốt và đau nhức, bắt đầu có dấu hiệu hồi phục, nhưng đột ngột trở nặng rất nhanh. Đây là những trường hợp hệ miễn dịch bị lỗi bởi vì hệ miễn dịch đã phản ứng quá mạnh dẫn đến tấn công toàn bộ cơ thể chứ không chỉ tấn công virus.
Bác sỹ Pavan Bhatraju, Giáo sư dự khuyết của Trường đại học Washington cho biết có một số bệnh nhân ban đầu chỉ cần thở oxygen, sau đó bệnh tình của họ xấu đi rất nhanh, chỉ trong vòng 24 giờ sau họ đã phải dùng máy thở.
Bác sỹ Bhatraju và đồng nghiệp đã tiến hành nghiên cứu về suy giảm chức năng phổi đột ngột ở các ca bệnh Covid-19. Không một đối tượng nào là không có nguy cơ mắc bệnh nặng, kể cả những bệnh nhân trẻ không hề có bệnh nền.
Các bác sỹ tin rằng chính “bão cytokine” đã gây ra tiến triển tiêu cực ở một số bệnh nhân. Các phân tử cytokine do các tế bào miễn dịch sản xuất và có vai trò là chất trung gian điều phối trong cuộc chiến đấu chống lại các mầm bệnh, chúng còn cảnh báo cho các tế bào miễn dịch tấn công virus.
Nhà miễn dịch học người Mỹ, bà Jessica Hamerman so sánh chúng với một báo động cháy bị lỗi, “giống như chiếc chuông báo cháy kêu không ngừng, đồng nghĩa với việc bạn liên tục gọi thêm lính cứu hỏa đến, và thế là có quá nhiều lính cứu hỏa xuất hiện”. Trong trường hợp này, các lính cứu hỏa chính là các tế bào miễn dịch chống lại virus corona, và do bị lỗi, chúng tấn công cả các tế bào khỏe mạnh.
Bão cytokine không chỉ xảy ra với Covid-19, vì thế các bác sỹ biết phải xử lý như thế nào, ít nhất là về mặt lý thuyết. Phản ứng miễn dịch phải được giảm bớt cho những bệnh nhân có tiên lượng bệnh xấu. Nhưng Covid-19 là một bệnh rất mới và y văn chưa nói về phương pháp điều trị căn bệnh này. Một mặt, chúng ta muốn hệ miễn dịch chống lại virus, nhưng mặt khác, chúng ta cũng không muốn hệ miễn dịch làm việc quá mức.
Video đang HOT
Các nhà khoa học chưa tìm ra hết các câu trả lời và mới chỉ kiểm chứng các lý thuyết. Một trong các lý thuyết đó là virus liên tục nhân bản bất chấp phản ứng miễn dịch. Nhưng hóa ra vẫn có những trường hợp hệ miễn dịch liên tục phản ứng lại ngay cả sau khi virus đã bị tiêu diệt.
Các bác sỹ đã thử tiêu diệt bão cytokine bằng các thuốc, như thuốc ức chế IL-6 chẳng hạn. Thuốc này ngăn chặn cytokine liên quan đến tình trạng viêm. Một nữ bệnh nhân suýt phải dùng máy thở, khi được kê thuốc này, bà đã phục hồi được khả năng tự thở.
Bác sỹ Daniel Griffin, chuyên gia về bệnh truyền nhiễm ở New York, Mỹ, cho biết những bệnh nhân được ông kê thuốc ức chế IL-6 đều có kết quả tích cực. Tuy nhiên, đây vẫn chỉ là một thử nghiệm và cần được kiểm tra nhiều hơn nữa. Ông nói rằng bệnh nhân dùng thuốc IL-6 đúng thời điểm bão cytokine chuẩn bị ập đến thì tác dụng sẽ rất tốt. Ông đang tiếp tục theo dõi tình trạng bệnh nhân trong vài ngày tới xem có tiếp tục diễn biến tốt hơn không.
Một trong những công ty sản xuất thuốc ức chế IL-6 đang tiến hành thử nghiệm thuốc này ở Mỹ và châu Âu. Người đại diện của công ty (hãng Sarah Cornhil) nói rằng họ hy vọng có thể chia sẻ các kết quả ban đầu của giai đoạn thử nghiệm thứ hai ở Mỹ vào cuối tháng 4, trong khi đó hãng Roche đang tiến hành đợt thử nghiệm thứ 3.
Nếu cách điều trị này có thể ức chế hệ miễn dịch được thành công khi hệ miễn dịch trở nên nguy hiểm cho bệnh nhân thì tỷ lệ tử vong do Covid-19 sẽ giảm xuống trong những tháng sắp tới.
Phạm Hường
Phương thức 'trái tự nhiên' này được dùng để điều chế vaccine Covid-19
Tuy không phải là biện pháp tiết kiệm thời gian để chế tạo vaccine loại bỏ Covid-19, sinh học tổng hợp là một phương pháp đầy hứa hẹn với nhiều lợi ích.
Tình hình dịch bệnh ngày một chuyển biến xấu. Trung Quốc từ là ổ dịch nay đã bị các nước phương Tây vượt qua về số người tử vong.
Những thành phố lớn ở Mỹ yêu cầu người dân cách ly tại nhà, chỉ ra đường khi thực sự cần thiết. Nhiều chính phủ khuyến khích người dân hy sinh lợi ích cá nhân để đóng góp cho công cuộc phòng chống dịch bệnh chung.
Các tổ chức khoa học và cá nhân cũng chạy đua tìm kiếm, phát triển vaccine chống Covid-19. Theo STAT, Quỹ Bill & Melinda Gates và Viện Y tế Quốc gia Mỹ (NIH) đang có kế hoạch điều chế vaccine sinh học tổng hợp.
Thế giới đang tiến đến gần con số 100.000 người tử vong vì Covid-19. Ảnh: Eyevine.
Vaccine được sản xuất như thế nào?
Như đã biết, con người có thể đào tạo hệ miễn dịch nhận biết, săn lùng và tấn công virus, vi khuẩn lạ xâm nhập vào cơ thể. Thông qua cấu trúc của virus bất kỳ, các nhà khoa học có thể biết được cách kích hoạt phản ứng miễn dịch. Với sinh học tổng hợp, chúng ta có thể tăng những phản ứng đó lên nhiều lần.
Nhờ tiến bộ vượt bậc về giải trình tự và tổng hợp bộ gen, việc chế tạo thành phần kích hoạt phản ứng miễn dịch đã trở nên đơn giản hơn nhiều.
Theo các nhà dịch tễ học, nếu Covid-19 quay lại, hoặc một chủng virus corona khác xuất hiện, sinh học tổng hợp có thể cho chúng ta loại vaccine phát triển trên cơ chế "plug-and-play": Một loại vaccine thông qua vật chất di truyền (RNA hoặc DNA) đặc trưng cho từng loại virus.
Đây còn là vaccine sản xuất theo quy mô nhất định, không cần làm lạnh, dễ dàng điều chỉnh theo từng đợt dịch mới và có thể vận chuyển đến khắp nơi trên thế giới.
Có nhiều cách để chế tạo vaccine, nhưng chúng có một số điểm chung: Xác định "kẻ thù", tạo ra biến thể của nó và sản xuất theo quy mô.
"Kẻ thù" ở đây có thể là toàn bộ virus hay thành phần protein dễ nhận thấy của chúng. Đối với virus, các nhà khoa học có thể chế tạo ra biến thể của chúng với ít độc tính hơn hoặc sử dụng loại đã chết.
Gần đây, giới khoa học tập trung tìm ra loại protein bám vào virus có khả năng tương tác với hệ thống miễn dịch. Về cơ bản, chúng mô phỏng cách cơ thể xác định kẻ thù xâm nhập và bật chế độ tấn công.
Sinh học tổng hợp cho phép thiết kế và tái tạo các bộ phận sinh học mới, cũng như tái thiết các hệ thống sinh học tự nhiên cho mục đích hữu dụng. Ảnh: Gfycat.
Hãy hình dung virus như một cái gối để cắm kim. Những chiếc kim chìa ra chính là các protein kháng nguyên, tương tác trực tiếp với hệ miễn dịch. Vaccine nói chung có cấu trúc và chức năng tương tự kháng nguyên, là đèn hiệu để thu hút các tế bào miễn dịch.
Mấu chốt của quá trình huấn luyện hệ miễn dịch chính là kỹ năng nhận ra những thành phần xâm nhập bất thường, mà không cần phải chịu toàn bộ tác động của virus. Biết được những gì hệ thống miễn dịch bắt được trên virus thông qua đèn hiệu có thể mang lại những hiệu quả đáng kinh ngạc.
Điều gì sẽ xảy ra nếu ta gắn những chiếc "kim" kháng nguyên này lại với nhau vào chiếc "gối" tổng hợp?
Ý tưởng cho sinh học tổng hợp
Câu hỏi trên chính là ý tưởng dẫn đầu cho sự phát triển của vaccine sinh học tổng hợp. Các nhà khoa học đã chắt lọc những thành phần thiết yếu của virus và có thể tạo ra những mẩu lego từ chúng theo cơ chế plug-and-play.
Định nghĩa cụ thể về thành phần cấu tạo nên vaccine sinh học tổng hợp vẫn chưa xác định, nhưng có thể phân chúng thành 2 loại: Vaccine sử dụng thành phần di truyền đã được chế tạo hoặc sử dụng các hạt nhân tạo mô phỏng virus thực tế.
Loại vaccine tổng hợp đầu tiên đã được đưa vào thử nghiệm lâm sàng. Thay vì tạo ra những thành phần protein kháng nguyên, các nhà khoa học sẽ tổng hợp mRNA, chất truyền tin mang mã di truyền đến nhà máy sản xuất tế bào. Đó là những gì mà Moderna, một công ty công nghệ sinh học có trụ sở tại Cambridge, Anh đang thử nghiệm với vaccine chống Covid-19 của họ.
Theo lý thuyết, mRNA sẽ khiến tế bào chúng ta tuân theo hướng dẫn của nó và tạo ra kháng nguyên virus. Điều này báo động cho hệ thống miễn dịch và kích hoạt sản xuất protein, được gọi là kháng thể bám vào đèn hiệu.
Tuy nhiên, những thí nghiệm về độ an toàn phát hiện ra loại vaccine mRNA có thể gây ra những bất lợi nhất định. Vì vậy cho đến nay nó vẫn chưa được Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ chấp thuận cho phổ biến rộng rãi. Nhưng với vaccine Covid-19 của Moderna, chúng ta có thể nhận được kết quả an toàn trong thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 1 trên người trong vài tháng tới.
Loại thứ 2 có vẻ tham vọng hơn. Đó là tạo ra loại virus giả có khả năng khuếch đại một cách chọn lọc thành phần kháng nguyên. Công việc này được tiến hành theo hai bước. Đầu tiên các nhà khoa học cần tạo ra một lõi tự ráp mô phỏng cơ thể của virus.
Nhân viên y tế xử lý các mẫu bệnh phẩm tại phòng thí nghiệm vi sinh ở Varese, miền bắc Italy. Ảnh: AFP.
Tiến sĩ Neil King đang nghiên cứu vaccine chống virus corona tại Đại học Washington, đã sử dụng các hạt nano để xây dựng lõi. Thông qua những thuật toán máy tính tinh vi, các nhà khoa học có thể mô phỏng cách những kích thước hạt nano khác nhau tương tác với thành phần kháng nguyên và hiệu quả kích thích hệ miễn dịch của chúng.
Sau khi hoàn thành thiết kế, chuỗi protein cho hạt nano được mã hóa thành DNA hướng dẫn tổng hợp. Sau đó, các nhà khoa học sẽ ứng dụng những hướng dẫn này lên vi khuẩn E.Coli, thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm, kích thích chúng xử lý bên trong tế bào và bơm ra protein. Trải qua quá trình tinh chế và chọn lọc, protein sẽ tự lắp ráp thành những hạt nano lí tưởng trong ống nghiệm.
Bước thứ hai là tìm vị trí đặt các protein trên hạt nano. Đối với vaccine , ta cần những kháng nguyên bám đủ lâu để huấn luyện hệ thống miễn dịch. Để làm được điều đó, Tiến sĩ King phát hiện ra nếu đặt một loạt protein hay kháng nguyên theo thứ tự, có thể tạo ra phản ứng miễn dịch mạnh hơn so với chỉ đặt một protein lên lõi nano.
Nói cách khác, vaccine sinh học tổng hợp dùng phương pháp nano mô phỏng virus hiệu quả hơn RNA hay các nguồn vaccine khác chống Covid-19.
Tuy không phải là biện pháp tiết kiệm thời gian để chế tạo vaccine loại bỏ Covid-19, sinh học tổng hợp là một phương pháp đầy hứa hẹn. Bởi nó giúp thay đổi kỹ thuật chế tạo vaccine truyền thống, không cần thêm quá nhiều hóa chất, giảm tác dụng phụ và thậm chí là vận chuyển dễ dàng hơn mà không cần làm lạnh.
Đại Việt
Tìm thấy dấu hiệu SARS-CoV-2 lây lan trong quần thể mèo ở Vũ Hán Một nghiên cứu mới trên 102 con mèo nhà và mèo hoang ở thành phố Vũ Hán (Trung Quốc), cho thấy những thông tin rất đáng quan tâm liên quan đến SARS-CoV-2 gây ra đại dịch Covid-19. Nghiên cứu của các bác sĩ thú y Trung Quốc được công bố trên trang bioRxiv đã kết luận SARS-CoV-2 có thể được phát hiện ở...