TS William Schief (giữa) cùng cộng sự tại Viện nghiên cứu Scripps - Ảnh: sandiegouniontribune.com

Lúc bấy giờ TS virus học José Esparza - chuyên gia HIV/AIDS của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) - cùng nhiều đồng nghiệp tin chắc sẽ sớm có vắc xin ngừa HIV. Họ lạc quan bởi theo lý thuyết, chỉ cần bào chế vắc xin thúc đẩy cơ thể sản sinh kháng thể chống lại virus HIV gây bệnh AIDS. 

Thế nhưng 40 năm trôi qua, nhân loại vẫn chưa có vắc xin HIV và đến nay đã có 33 triệu người tử vong vì con virus quái quỷ này.

Virus HIV đáng sợ hơn SARS-CoV-2

Đến nay, giới khoa học đã tiến hành ít nhất là ba đợt nghiên cứu vắc xin ngừa HIV. Ban đầu các nhà nghiên cứu chủ trương kích thích hệ miễn dịch sản sinh kháng thể trung hòa nhằm vô hiệu hóa virus HIV. 

Đây là ý tưởng vững chắc nhất về khoa học và là chiến lược phát triển vắc xin rất phổ biến vì đã mang lại thành công trong quá trình nghiên cứu vắc xin ngăn ngừa nhiều dịch bệnh như sởi, đậu mùa và gần đây nhất là vắc xin COVID-19.

Trên tạp chí National Geographic, TS José Esparza - nay là giáo sư kiêm nhiệm tại Viện Virus học con người (Trường y Đại học Maryland) - giải thích đầu tiên phải nhận diện được kháng thể nơi bệnh nhân nhiễm virus HIV để lấy đó làm nền tảng bào chế vắc xin sản sinh loại kháng thể tương thích. 

Nhưng khổ nỗi virus HIV lại là kẻ thù đầy mưu ma chước quỷ. Tương tự virus SARS-CoV-2 gây bệnh COVID-19 hiện nay, con virus HIV rất thích đột biến thành nhiều chủng biến thể. Tốc độ đột biến nhanh đến mức kháng thể không tài nào nhận dạng được virus HIV.

TS William Schief tại Viện Nghiên cứu Scripps (Mỹ) cho biết kết quả xét nghiệm máu của các bệnh nhân nhiễm virus HIV cho thấy kháng thể do hệ miễn dịch tạo ra luôn đi chậm hơn virus HIV từ 3-6 tháng. 

Virus HIV biến hóa như "biệt kích" hóa trang với hình dạng mới trong khi kháng thể chỉ biết nhận dạng theo gương mặt virus cũ, vì vậy kháng thể đành bó tay để kẻ thù thoải mái lẩn trốn.

TS Larry Corey là chuyên gia virus học, miễn dịch học và phát triển vắc xin tại Trung tâm Nghiên cứu ung thư Fred Hutchinson (Mỹ) lưu ý: "Virus HIV là mục tiêu khó nhằn hơn nhiều so với virus SARS-CoV-2 hiện nay". 98% số bệnh nhân nhiễm SARS-CoV-2 hiện nay có thể hồi phục trong khi không ai trong 78 triệu người điều trị HIV có thể hồi phục như trước.

Đợt nghiên cứu đầu tiên thất bại, từ đầu những năm 2000 các nhà khoa học chuyển sang đợt thứ hai nhắm đến các tế bào T "sát thủ". Khả năng miễn dịch lâu dài của cơ thể phụ thuộc vào hai nhóm tế bào chính được gọi là tế bào B và tế bào T. 

Cả hai cùng có chức năng tạo kháng thể nhưng tế bào T "sát thủ" còn giữ thêm nhiệm vụ tìm và diệt tế bào nhiễm bệnh. Vì vậy, thay vì kích thích sinh kháng thể như chiến lược cũ, các nhà nghiên cứu kích thích tế bào T "sát thủ" đi tìm và diệt virus HIV.

Năm 2007, hướng nghiên cứu này mang lại kết quả thất bại thê thảm. Trong thử nghiệm lâm sàng giai đoạn II (được gọi là STEP), thậm chí vắc xin thử nghiệm của Công ty Merck (Mỹ) còn có thể làm tăng nguy cơ lây nhiễm HIV. Sau nhiều thập niên, chỉ có một thử nghiệm duy nhất chứng minh hiệu quả. 

Thử nghiệm hoàn tất vào năm 2009 tại Thái Lan với hai loại vắc xin kết hợp được bào chế theo chiến lược của đợt nghiên cứu thứ nhất (tạo kháng thể chống virus). Kết quả cho thấy tỉ lệ nhiễm virus HIV chỉ giảm ở mức 31%, tức chưa đạt mức hiệu quả đáng tin cậy để được phê duyệt lưu hành.

Tháng 2-2020, Viện Dị ứng và bệnh truyền nhiễm quốc gia (NIAID) ở Mỹ đã quyết định chấm dứt thử nghiệm kết hợp hai loại vắc xin HIV. Thử nghiệm lâm sàng ở giai đoạn IIb mang tên HVTN 702 (hoặc Uhambo) bắt đầu từ năm 2016 với 5.407 người tham gia ở Nam Phi. 

Sau 18 tháng, vắc xin HIV không tạo phản ứng miễn dịch bảo vệ nào. Trong nhóm được tiêm vắc xin có 129 ca nhiễm HIV, còn trong nhóm dùng giả dược có 123 ca nhiễm.

Lấy mẫu máu từ tình nguyện viên tham gia thử nghiệm vắc xin AIDSVAX B/E ngừa HIV ở Bangkok (Thái Lan) ngày 18-7-2002 - Ảnh: Getty Images

Vắc xin HIV còn lâu mới lộ diện!

Đợt nghiên cứu thứ ba khởi động từ cuối những năm 2000. Lúc bấy giờ các nhà khoa học phát hiện một số ít bệnh nhân nhiễm HIV đã sản sinh loại kháng thể mạnh đặc biệt có thể vô hiệu hóa nhiều chủng HIV cùng lúc. 

Khám phá này đã gợi ra chiến lược mới: phát triển vắc xin thúc đẩy "tế bào B nguyên vẹn" (tế bào B đã trưởng thành) nhận dạng được virus HIV đã đột biến để sản sinh "kháng thể trung hòa rộng rãi" (kháng thể chống lại nhiều chủng virus). 

Với chiến lược này, giới khoa học hy vọng vắc xin sẽ đi trước virus HIV một bước, tấn công trước khi virus HIV kịp đột biến và hạ gục chúng ngay khi tiếp xúc.

Năm 2010, nhóm nghiên cứu của TS William Schief bắt đầu nghiên cứu một dạng kháng thể trung hòa rộng rãi mang tên VRC01. Đây là dạng kháng thể trung hòa rộng rãi đầu tiên do Trung tâm Nghiên cứu vắc xin thuộc Viện Y tế quốc gia Mỹ (NIH) phát hiện. 

Các nhà nghiên cứu bào chế một hạt nano protein biến đổi gen giữ nhiệm vụ móc nối với các tế bào B nguyên vẹn trong máu nhằm kích hoạt tế bào nhân lên và đột biến để tạo kháng thể giống kháng thể VRC01. 

Trong thử nghiệm với chuột, hạt nano đã kích hoạt được tế bào B nguyên vẹn. Song chỉ một tế bào trong 300.000 tế bào B nguyên vẹn có tiềm năng phát triển thành tế bào tạo kháng thể VRC01.

Đến thử nghiệm giai đoạn I trên người từ tháng 10-2018, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy trong máu của 35/36 tình nguyện viên có hạt nano protein như ý muốn. Tại hội nghị quốc tế về AIDS hồi tháng 2-2021, các nhà nghiên cứu ở Viện Nghiên cứu Scripps và tổ chức phi lợi nhuận Sáng kiến quốc tế về vắc xin AIDS (IAVI) đã công bố kết quả thử nghiệm được cho là đầy hứa hẹn nêu trên.

Dư luận đánh giá công bố trên "thật vĩ đại". Nhiều người dùng lên mạng xã hội hào hứng hô hào "vắc xin HIV sắp lộ diện". TS Larry Corey đánh giá nghiên cứu trên là dấu hiệu quan trọng cho thấy các nhà khoa học đã đi đúng hướng. 

TS William Schief đánh giá: "Chúng ta đã có một bước đột phá để vượt qua chặng đầu tiên". Song với thái độ thận trọng, ông dè dặt nhận định nghiên cứu nêu trên còn có thể kéo dài nhiều năm nữa bởi đầu tiên còn phải thử nghiệm tạo tương tác với các tế bào B nguyên vẹn, sau đó hướng dẫn các tế bào này sản sinh kháng thể trung hòa rộng rãi. 

Ông nhận xét: "Chúng tôi đang cố ngồi vào ghế tài xế lái xe để hướng dẫn hệ miễn dịch tiến dần từng bước tới vắc xin".

Xem ra chúng ta còn phải chờ đợi vắc xin ngừa HIV thêm một thời gian nữa!

----------------------------

Từ phòng thí nghiệm đến lúc tiêm, vắc xin COVID-19 đã được bào chế, thử nghiệm, sản xuất và phân phối như thế nào mà đạt kết quả nhanh đến khó tin?

Kỳ tới: Bài học chuỗi cung ứng vắc xin COVID-19

Virus dịch bệnh - cuộc chiến xuyên thế kỷ của loài người - Kỳ 4: Thung lũng tử thần của vắc xin Ebol

TTO - Tháng 3-2005, TS vi sinh vật học Steven Jones đến Angola tham gia chiến dịch cứu trợ quốc tế vào thời điểm dịch virus Marburg bùng phát dữ dội (329 ca tử vong trong 374 ca nhiễm, tỉ lệ tử vong 88%).