Thiết kế vaccine từ protein nhân tạo

​

Các nhà khoa học EPFL đã phát triển một phương pháp mới để tạo ra protein nhân tạo, kết quả đầy hứa hẹn trong việc chế tạo vaccine, mở ra cách tiếp cận và khả năng thiết kế vaccine an toàn và hiệu quả hơn. Nguồn: EPFL

Vaccine là một trong những biện pháp can thiệp hiệu quả nhất để ngăn ngừa sự lây lan của các bệnh truyền nhiễm. Chúng kích hoạt hệ thống miễn dịch để tạo ra các kháng thể bảo vệ cơ thể chống lại nhiễm trùng. Tuy nhiên, chúng ta vẫn thiếu vaccine hiệu quả cho nhiều mầm bệnh quan trọng như cúm hoặc sốt xuất huyết.

Giáo sư Bruno Correia ở phòng thí nghiệm Protein Design & Immunoengineering (LPDI) thuộc Trường Kỹ thuật EPFL cho biết: Khi vaccine hoạt động không tốt, chúng tôi có xu hướng nghĩ rằng đó là do các kháng thể được tạo ra không có tác dụng bảo vệ. Nguyên nhân thường là do hệ thống miễn dịch của chúng ta tạo ra không đúng các loại kháng thể.

Theo medicalxpress.com: RSV là một bệnh phổ biến ở trẻ nhỏ, đặc biệt là ở trẻ sơ sinh. Nó khiến phần lớn trẻ sơ sinh ở các nước phát triển phải nhập viện. Giống như COVID-19, hầu hết các bệnh nhiễm trùng đều nhẹ nhưng trong một số trường hợp, nó có thể dẫn đến các biến chứng rất nghiêm trọng, có thể gây tử vong cho người bệnh.

Các nhà khoa học tại phòng thí nghiệm của Correia đã phát triển một chiến lược để thiết kế các protein nhân tạo nhằm hướng dẫn hệ thống miễn dịch của cơ thể tạo ra chính xác các kháng thể cần thiết.

“Nhóm EPFL đã tạo ra các protein nhân tạo được thiết kế bằng các phương pháp tính toán. Các protein này không tồn tại trong tự nhiên", Tiến sĩ Che Yang, cho biết.

Đồng tác giả Fabian Sesterhenn chia sẻ: "Chúng tôi đã phát triển một thuật toán thiết kế protein có tên là TopoBuilder, cho phép bạn xây dựng các protein gần giống như việc bạn lắp ráp các viên gạch đồ chơi lego lại với nhau. Việc lắp ráp để có được các protein nhân tạo, có chức năng mới hoàn toàn thực sự rất hấp dẫn”.

Trong nghiên cứu, nhóm của Correia đã tập trung vào việc thiết kế các protein de novo để có thể tạo ra vaccine cho virus hợp bào hô hấp (RSV). Loại virus gây nhiễm trùng phổi nghiêm trọng và là nguyên nhân hàng đầu khiến trẻ sơ sinh và người già phải nhập viện điều trị.

Correia nói: "Mặc dù đã có nhiều thập kỷ nghiên cứu, cho đến nay vẫn chưa có vaccine hoặc thuốc chữa virus hợp bào hô hấp".

Các protein nhân tạo được tạo ra trong phòng thí nghiệm và sau đó được thử nghiệm trên các mô hình động vật, từ đó kích hoạt hệ thống miễn dịch để tạo ra các kháng thể đặc hiệu chống lại các điểm yếu trong RSV.

"Phát hiện của chúng tôi rất đáng khích lệ vì đã chỉ ra rằng, một ngày nào đó chúng tôi sẽ có thể thiết kế các loại vaccine nhắm vào các loại virus cụ thể hiệu quả hơn, bằng cách thúc đẩy hệ thống miễn dịch tạo ra các kháng thể đặc biệt đó". Correia nói và nhấn mạnh rằng, "Chúng tôi vẫn còn rất nhiều công việc phải làm để phát triển được vaccine một cách có hiệu quả. Nghiên cứu này là bước đầu tiên theo hướng đó".

Các phương pháp tạo protein de novo có ứng dụng vượt xa miễn dịch học, chúng cũng có thể được sử dụng trong các ngành công nghệ sinh học khác nhau để mở rộng phạm vi cấu trúc và chức năng của protein tự nhiên.

Sesterhenn kết luận: "Bây giờ chúng ta có thể sử dụng các công cụ thiết kế protein để tạo protein cho các ứng dụng y sinh khác như thuốc dựa trên protein hoặc vật liệu sinh học chức năng".

Theo https://medicalxpress.com/news/2020-05-vaccines-artificial-proteins.html