Phát hiện kháng thể ngừa COVID-19 ở lạc đà không bướu

Nhiều triển vọng…

Cơ thể con người chỉ sản sinh một loại kháng thể gồm 2 loại chuỗi protein nặng và nhẹ, cấu hình dạng chữ Y. Trong khi chuỗi protein nặng trải khắp chữ Y thì chuỗi protein nhẹ chỉ tập trung ở phần ngọn. Trong khi đó, loại lạc đà không bướu sản sinh 2 loại kháng thể: Một loại tương ứng về kích cỡ như kháng thể người; Loại còn lại thì nhỏ hơn và kích thước chỉ bằng 25% kháng thể người. Kháng thể của chúng cũng tạo thành hình chữ Y, nhưng phần ngọn ngắn hơn vì nó không có chuỗi protein nhẹ. Loại kháng thể rất nhỏ này có thể len lỏi vào những “protein gai” - loại protein giúp virus Corona xâm nhập tế bào vật chủ và lây lan mà kháng thể người thì không thể. Cơ chế này giúp nó hiệu quả hơn trong việc vô hiệu hóa loại virus.

“Kháng thể của giống lạc đà không bướu như lạc đà dễ tác động hơn”, theo TS. Xavier Saelens - tác giả của nghiên cứu. Chúng có thể được liên kết hoặc hợp nhất với những kháng thể khác, bao gồm kháng thể người mà vẫn giữ được sự ổn định.

Nghiên cứu kháng thể của lạc đà không bướu ngừa COVID-19.

Xác nhận niềm tin

Winter - một “cô” lạc đà không bướu đang là niềm hy vọng của giới khoa học trong cuộc chiến chống COVID-19. Winter được các nhà nghiên cứu ở Bỉ lựa chọn để tham gia hàng loạt nghiên cứu về virus, bao gồm SARS và MERS. Khi phát hiện ra trong cơ thể của Winter có kháng thể kìm hãm cả hai bệnh dịch này, giới khoa học từng hy vọng cùng loại kháng thể có thể tác dụng với cả virus gây ra dịch COVID-19. Những kết quả bước đầu đều thành công, nội dung quá trình nghiên cứu được công bố trên tạp chí Cell mới đây.

“Mục tiêu của chúng tôi là tạo ra một phương pháp điều trị COVID-19 trực tiếp dựa trên kháng thể của lạc đà không bướu. Thử nghiệm trên người đầu tiên có thể bắt đầu trước khi kết thúc năm 2020”, nhà nghiên cứu Dorien De Vlieger từ Viện Công nghệ sinh học Flemish của Bỉ nhấn mạnh. Nếu thành công, đây không phải là lần đầu tiên phương pháp kháng thể llama (lạc đà không bướu) giúp đỡ con người. Xavier Saelens cho hay, từng có một loại thuốc trên thị trường xuất phát từ kháng thể của lạc đà không bướu, được sử dụng trong điều trị bệnh xuất huyết giảm tiểu cầu do huyết khối. Các nhà nghiên cứu trên thế giới đang chạy đua để phát triển vắc-xin ngừa COVID-19, giúp người nhận tự phát triển kháng thể của chính họ để chống lại virus này. Tuy nhiên, quá trình phát triển có thể mất nhiều thời gian và không thực sự hữu ích với những bệnh nhân đã nhiễm COVID-19.

Chứng minh vô hiệu hóa virus

Ngày 14/7 mới đây, các nhà khoa học Anh công bố nghiên cứu cho biết, kháng thể có nguồn gốc từ lạc đà không bướu (llamas) đã được chứng minh vô hiệu hóa SARS-CoV-2 từ các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Họ hy vọng các kháng thể có kích thước phân tử sinh học (nanobody) cuối cùng có thể được phát triển để điều trị cho những bệnh nhân mắc COVID-19 nặng. Những phát hiện được đánh giá ngang hàng được công bố trên tạp chí Cấu trúc tự nhiên và Sinh học phân tử (Nature Structural & Molecular Biology).

Các loài lạc đà tự nhiên tạo ra số lượng kháng thể nhỏ với cấu trúc đơn giản, có thể biến thành nanobody. Nhóm nghiên cứu đã chế tạo các nanobody mới bằng cách sử dụng bộ kháng thể lấy từ các tế bào máu lạc đà không bướu. Họ đã chỉ ra rằng các nanobody liên kết chặt chẽ với protein tăng đột biến của SARS-CoV-2, ngăn nó xâm nhập tế bào người và chặn sự lây nhiễm.

Quan sát từ kính hiển vi điện tử, các nhà khoa học nhận thấy 3 nanobody đã liên kết với protein tăng đột biến của virus và che lấp cơ bản những phần mà virus sử dụng để xâm nhập tế bào người. Hiện nay, chưa có thuốc chữa bệnh hoặc vắc-xin cho COVID-19. Tuy nhiên, truyền máu cho bệnh nhân nặng bằng huyết thanh có chứa kháng thể từ những người đã khỏi bệnh được chứng minh là cải thiện rất nhiều kết quả lâm sàng. Quá trình này được gọi là tiêm chủng thụ động, đã sử dụng trong hơn 100 năm qua nhưng không đơn giản để xác định đúng người có kháng thể phù hợp và huyết thanh của họ là an toàn. Một sản phẩm từ phòng thí nghiệm sẽ có những lợi thế đáng kể khi đưa vào sản xuất và sử dụng để điều trị COVID-19 một cách hiệu quả hơn.

GS. James Naismith - Giám đốc Viện Rosalind Franklin, đồng thời là giảng viên Sinh học cấu trúc tại Đại học Oxford cho biết: Những nanobody này có khả năng được sử dụng theo cách tương tự như huyết thanh dưỡng bệnh, ngăn chặn hiệu quả sự tiến triển của virus ở những bệnh nhân mắc bệnh. “Chúng tôi đã thử kết hợp 1 trong các nanobody với kháng thể người và cho thấy sự kết hợp này thậm chí còn mạnh hơn cả đơn lẻ. Sự kết hợp đặc biệt hữu ích vì virus phải đối phó cùng lúc nhiều thứ nên khó thoát”, ông nói.

Theo GS. Ray Owens - Đại học Oxford, người đứng đầu chương trình nanobody tại Franklin cho biết: “Nghiên cứu này là một thí dụ tuyệt vời về làm việc nhóm trong khoa học. Chúng tôi đã tạo ra, phân tích và thử nghiệm các nanobody trong 12 tuần. Các thí nghiệm thường sẽ mất vài tháng để hoàn thành được nhóm thực hiện trong vài ngày. Chúng tôi hy vọng có thể đẩy nhanh nghiên cứu đột phá này vào bước thử nghiệm tiền lâm sàng”.

Nguyễn Hưng

((Theo politico, sciencealert))