Cách thức hoạt động của vắc-xin chống lại bệnh ký sinh trùng

Các nhà khoa học đã chứng minh tính hiệu quả của các loại vắc-xin mà họ phát triển để ngăn ngừa bệnh leishmania gây biến dạng da trong các nghiên cứu trên động vật và kế hoạch thử nghiệm trên người Giai đoạn 1 đang được tiến hành đối với ứng cử viên hứa hẹn nhất.

Nhưng trong nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu đã xác định được cách thức các loại vắc xin này, được tạo ra bằng cách sử dụng ký sinh trùng gây bệnh đột biến, thúc đẩy những thay đổi ở cấp độ phân tử trong tế bào chủ có vai trò cụ thể trong việc giúp tạo ra phản ứng miễn dịch.

Mặc dù sử dụng cùng một kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR để tạo ra vắc xin, hai loài ký sinh trùng Leishmania làm cơ sở cho vắc xin đã tạo ra những tác dụng rất khác nhau trên vật chủ được tiêm chủng: Một loại cho phép phản ứng miễn dịch diễn ra bằng cách ức chế chất chuyển hóa của vật chủ ngăn chặn sự miễn dịch. hoạt động khác, và hoạt động còn lại thúc đẩy việc kích hoạt một con đường hóa học theo cách giúp các tế bào miễn dịch chống lại mầm bệnh.

Abhay Satoskar, giáo sư bệnh lý học ở bang Ohio, cho biết: “Tôi nghĩ đây là một phát hiện quan trọng vì chúng tôi cho thấy rằng trong bức tranh tổng thể, những loại vắc xin này có tác dụng bảo vệ, nhưng ở cấp độ phân tử, các cơ chế có thể hoàn toàn khác biệt”. Đại học Y khoa và đồng trưởng nhóm nghiên cứu.

Satoskar, một tác giả cấp cao cho biết: “Điều này không chỉ quan trọng về mặt khái niệm, mà nếu bạn có thể tìm ra cách những thứ này điều chỉnh phản ứng miễn dịch theo đúng hướng và xác định các con đường, thì có lẽ những con đường đó có thể được sử dụng để phát triển các biện pháp can thiệp mới”. của hai bài báo mới mô tả những phát hiện.

Vắc xin chính được tạo ra bằng cách chỉnh sửa bộ gen của Leishmania Major , loại gây ra bệnh leishmania ở da ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới ở Đông bán cầu, và một loại vắc xin dự phòng được tạo ra bằng cách sử dụng Leishmania mexicana , một loài có độc lực cao hơn được tìm thấy ở Nam, Trung và Bắc Mỹ.

Kết quả nghiên cứu về tác động trao đổi chất của vắc xin L. Major và L. mexicana đã được công bố trên tạp chí iScience vào ngày 29 tháng 8 năm 2023 .

Bệnh Leishmania phổ biến ở 90 quốc gia, ảnh hưởng đến khoảng 12 triệu người trên toàn cầu vào bất kỳ thời điểm nào, nhưng vẫn chưa có vắc-xin được cấp phép cho người và phương pháp điều trị bằng thuốc duy nhất cho các tổn thương da đòi hỏi phải tiêm hàng ngày trong nhiều tuần với các tác dụng phụ khó chịu. Bệnh leishmania nội tạng nguy hiểm hơn sẽ ảnh hưởng đến các cơ quan và gây tử vong nếu không được điều trị.

Khi phát triển các loại vắc xin sống giảm độc lực này, Satoskar và các đồng nghiệp đã áp dụng công nghệ mới vào phương pháp leishmanization kéo dài hàng thế kỷ ở Trung Đông - đưa ký sinh trùng sống vào da để tạo ra một vết nhiễm trùng nhỏ, sau khi được chữa lành sẽ dẫn đến khả năng miễn dịch suốt đời chống lại các bệnh tiếp theo. bệnh.

Các nhà nghiên cứu trước đây đã báo cáo việc sử dụng CRISPR để xóa centrin, gen tạo ra protein hỗ trợ cấu trúc vật lý của ký sinh trùng, khỏi bộ gen của cả L. Major và L. mexicana . Các thí nghiệm cho thấy những con chuột được tiêm phòng vẫn không có tổn thương trên da và số lượng ký sinh trùng tại vị trí nhiễm trùng đã được kiểm soát.

Tìm hiểu sâu hơn về tác dụng của vắc xin trong những nghiên cứu mới này, các nhà nghiên cứu đã tiêm vào tai chuột một loại ký sinh trùng bình thường, vắc xin ký sinh trùng đột biến hoặc giả dược, mô phỏng vết cắn của ruồi cát -- ở người và động vật, leishmania lây truyền qua vết cắn của ruồi cát. ruồi cát nhiễm bệnh.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phép đo phổ khối tại vị trí tiêm chủng để xác định các chất chuyển hóa nổi bật nhất - axit amin, vitamin và các phân tử nhỏ khác được tạo ra do quá trình trao đổi chất, nhiều phản ứng hóa học giúp cơ thể hoạt động.

Kết quả cho thấy vắc xin L. Major đã thúc đẩy phản ứng trao đổi chất gây viêm ở chuột bằng cách sử dụng axit amin tryptophan để chặn tín hiệu từ một phân tử giúp ngăn chặn khả năng miễn dịch. Mặt khác, vắc xin L. mexicana đã làm phong phú thêm một loạt các phản ứng trao đổi chất giúp kích hoạt công việc chống viêm cần thiết của các tế bào miễn dịch tuyến đầu .

quảng cáo

Satoskar, cũng là giáo sư vi sinh học tại bang Ohio, cho biết: “Chúng tôi đã thực hiện một cách tiếp cận khách quan để phân tích các chất chuyển hóa có thể phát hiện được tại vị trí tiêm chủng. Ngày càng có nhiều mối quan tâm trong việc tìm hiểu vai trò của quá trình chuyển hóa tế bào miễn dịch trong việc điều chỉnh chức năng miễn dịch”. "Chúng tôi cũng biết được rằng bằng cách loại bỏ gen centrin, chúng tôi đã loại bỏ khả năng điều khiển quá trình trao đổi chất của ký sinh trùng theo cách có thể làm suy giảm sự phát triển của khả năng miễn dịch bảo vệ và trên thực tế là thúc đẩy khả năng miễn dịch do vắc-xin gây ra. Điều đó quan trọng cần biết đối với một bệnh nhân." vắc-xin sống giảm độc lực -- có một trường hợp duy nhất cho mỗi loài ký sinh trùng."

Mặc dù thông tin này không bắt buộc phải có để cơ quan quản lý phê duyệt các loại vắc xin này nhưng dữ liệu này có thể hữu ích cho việc bổ sung vắc xin.

Satoskar nói: “Hiện chỉ có bốn loại thuốc điều trị bệnh leishmania. "Chúng ta cần biết cơ chế của vắc xin để có thể sử dụng kiến ​​thức này để phát triển các loại vắc xin mới hơn hoặc các loại thuốc mới hơn nhắm vào các con đường này. Những gì bạn học được từ quá trình điều hòa miễn dịch có thể được sử dụng để phát triển các tác nhân trị liệu khác."

Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ Công nghệ Đổi mới Y tế Toàn cầu và Trung tâm Đánh giá và Nghiên cứu Sinh học thuộc Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA). FDA là đồng sở hữu hai bằng sáng chế của Hoa Kỳ liên quan đến loài Leishmania đột biến.

Theo Sience daily