Nghiên cứu vắc-xin phòng bệnh dịch đen

Một nhà nghiên cứu thuộc đại học Central Florida mới đây đã phát hiện phương thức phòng ngừa Bệnh dịch Đen – căn bệnh đã xóa sổ một phần cư dân Châu Âu vào thời Trung Cổ. Căn bệnh cũng được các cơ quan chính phủ coi là mối đe dọa khủng bố ngày nay.

Giáo sư Henry Daniell thuộc đại học Central Floria cùng nhóm của ông mới đây đã chế tạo một loại vắc-xin mà nghiên cứu ban đầu cho thấy nó có hiệu quả cao đối với bệnh dịch. Nghiên cứu của ông được Viện sức khỏe quốc gia và USDA tài trợ. Kết quả được công bố trên số ra tháng 8 tờ Infection and Immunity. Văc-xin có thể uống hoặc tiêm. Nó đã được thử nghiệm với chuột ở đại học Central Florida. Các nhà khoa học đo công dụng của nó bằng các xác định kháng thể hình thành trong máu.

Tất cả những con chuột không được tiêm văc-xin đều chết trong vòng 3 ngày trong khi chuột được chủng ngừa bằng cách uống văc-xin được phát hiện không có dấu tích của mầm bệnh trong cơ thể. Chuột được cho tiếp xúc với liều cao vi khuẩn Yersinia Pestis – nguyên nhân gây ra mầm bệnh – tại Viện y học quân đội nghiên cứu bệnh truyền nhiễm Hoa Kỳ tại bang Maryland. Đây là một trong số ít các phòng thí nghiệm trên thế giới có quyền lưu trữ và thí nghiệm các tác nhân gây bệnh có độ nguy hiểm cao.

Daniell cho biết: “Chúng tôi rất hứng thú do văc-xin uống thậm chí có công dụng cao hơn văc-xin tiêm bình thường. Quả thực có khác biệt rõ rệt giữa hai loại”. Khi bị các mầm bệnh sinh học tấn công, dạng văc-xin uống thích hợp hơn do phân bố thuốc tiến hành nhanh hơn; còn hiệu quả hơn là do nó không đòi hỏi bất cứ kỹ năng cụ thể hay kim tiêm vô trùng để đưa vào cơ thể.

Daniell thêm vào: “Nó hoạt động rất tốt. Sản xuất văc-xin tiêm cũng tốt kém hơn. Nhưng với văc-xin uống thì lại khá rẻ. Bạn chỉ cần chế tạo các thiết bị rồi biến đổi chúng thành dạng viên”. Mầm bệnh có ảnh hưởng chết người ở Châu Âu thời kỳ đầu, nó cũng tiếp tục hiện diện ngày nay ở những nơi như Châu Phi và Châu Á. Tổ chức y tế thế giới thông báo có ít nhất 2000 trường hợp mắc bệnh mỗi năm. Đợt bùng phát bệnh mới nhất vào năm 2005 lấy đi sinh mạng của 56 người tại Congo và 124 người khác bị nhiễm bệnh trước khi bệnh dịch được ngăn chăn. Giữa những năm 1990, trên 400 người nhiễm bệnh tại Ấn Độ.

Ảnh hiển vi của vi khuẩn Yersinia pestis, độ phóng 98x. (Ảnh: CDC/Dr. James Feeley)

Mặc dù cần phải tiến hành thử nghiệm trên người, nhưng Daniell tự tin rằng văc-xin có thể có công dụng với cả bệnh viêm phổi và dịch hạch dựa trên các nghiên cứu ở động vật. Mầm bệnh viêm phổi phát tán qua không khí. Nếu không được điều trị người bệnh sẽ chết chỉ trong vòng vài ngày. Mầm bệnh dịch hạch phổ biến hơn và được truyền qua bọ chét. Căn bệnh làm 70% người mắc bệnh tử vong từ 4 đến 7 ngày nếu không được điều trị. Con số này chính là sự kiện đã tàn phá Châu Âu trong quá khứ. Nếu như kết quả nghiên cứu là đúng, loại văc-xin mới có thể sẽ đóng vai trò làm lớp chắn bảo vệ bên ngoài trước các bệnh dịch tự nhiên cũng như các mối đe dọa do con người gây ra.

Trung tâm kiểm soát bệnh dịch liệt kê mầm bệnh viêm phổi là tác nhân khủng bố sinh học tiềm tàng do tốc độ lây truyền của nó cũng như tỉ lệ tử vong đến 60% nếu bệnh nhân không được điều trị sớm bằng các thuốc kháng sinh mạnh.

Daniell được khơi nguồn cảm hứng nghiên cứu văc-xin uống phòng ngừa bệnh dịch là do nghiên cứu trước đó của ông về bệnh tiểu đường. Ông cùng với nhóm đã biến đổi gen cây thuốc lá và cây rau diếp với gen insulin, sau đó đưa tế bào thực vật bị ướp lạnh và làm khô vào chuột bị tiểu đường 5 ngày tuổi trong 8 tuần. Kết thúc nghiên cứu, chuột tiểu đường có tỉ lệ đường trong nước tiểu và trong máu ở mức bình thường. Tế bào của nó cũng sản xuất insulin ở mức độ bình thường.

Daniell đã tìm ra phương pháp tương tự với văc-xin. Ông biến đổi gen tế bào thực vật với một loại protein phát hiện bên ngoài vi khuẩn Yersinia pestis. Văc-xin ở bên trong tế bào thực vật được đưa vào cơ thể chuột. Văc-xin được bảo vệ không bị tiêu hóa trong dạ dày rồi sau đó hấp thụ trong ruột. Nó kích thích hệ miễn dịch sản xuất kháng thể chống lại căn bệnh chết người. Chỉ cần 3 đến 5 liều là có công dụng.

Daniell sinh ra và lớn lên tại Ấn Độ. Ông đã cống hiến cả đời để tìm kiếm các biện pháp chữa trị bệnh tật hoành hành ở các quốc gia nghèo đói. Ông đang thực hiện nghiên cứu với 7 trong số 10 căn bệnh hàng đầu theo đánh giá của Tổ chức y tế thế giới và Trung tâm kiểm soát bệnh dịch. Những căn bệnh này hiện cũng vẫn là mối lo tại các quốc gia đang phát triển.

Daniell cho biết: “Tôi đã nhìn thấy nhu cầu. Có thể còn có những biện pháp chữa trị tốn kém khác. Nhưng chúng quá đắt đỏ đối với các quốc gia đang phát triển. Tôi muốn giúp thay đổi điều này”. Daniell là người đầu tiên trong Hội đồng quản trị Khoa học cuộc sống thuộc đại học Central Florida. Ông bắt đầu dạy tại đại học Central Florida từ năm 1998. Nghiên cứu của ông góp phần thành lập công ty công nghệ sinh học đầu tiên tại đại học Central Florida, có lên là Chlorogen nhằm phát triển công nghệ kỹ thuật di truyền lục lạp có bằng sáng chế theo hướng thương mại. Năm 2004, ông giành được giải thưởng Pegasus Professor Award của đại học Central Florida – giải thưởng cao quý trao tặng cho thành viên của trường xuất sắc trong giảng dạy, nghiên cứu và phục vụ. Daniell cũng trở thành người Mỹ duy nhất trong sống 222 năm được bổ nhiệm vào Viện khoa học quốc gia Italy. Ông là người thứ 14 được bổ nhiệm vào cơ quan này. Năm 2007, ông được bổ nhiệm làm ủy viên giám đốc Hiệp hội tiến bộ khoa học Hoa Kỳ.