Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Các nhà nghiên cứu từ Charité - Đại học Y khoa Berlin, Viện Y tế Berlin tại Charité (BIH) và Viện Di truyền Phân tử Max Planck (MPIMG) đã chỉ ra rằng một số tế bào miễn dịch, được tìm thấy ở những người trước đây tiếp xúc với coronavirus cảm lạnh thông thường, đã góp phần tăng cường phản ứng miễn dịch của cơ thể đối với SARS-CoV-2, cả trong quá trình nhiễm trùng tự nhiên và sau tiêm chủng. Các công trình của các nhà nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Science, báo cáo cho rằng 'khả năng miễn dịch phản ứng chéo' này giảm theo tuổi tác. Hiện tượng này có thể giúp giải thích tại sao người già dễ mắc bệnh nghiêm trọng hơn và tại sao khả năng miễn dịch khi tiêm vắc-xin cho người già thường yếu hơn so với những người trẻ tuổi.

Năm ngoái, các nhà nghiên cứu từ Charité và MPIMG đã có một phát hiện đáng ngạc nhiên. Họ cho rằng những người không tiếp xúc trước với SARS-CoV-2, cũng có các tế bào nhớ miễn dịch có khả năng nhận ra loại virus mới này. Các nhà nghiên cứu kết luận rằng những 'tế bào T giúp đỡ” này phải được tạo ra để đối phó với các coronavirus cảm lạnh thông thường hầu như vô hại và nhờ sự tương đồng về cấu trúc giữa các loại coronavirus (đặc biệt là gai protein đặc trưng được tìm thấy trên bề mặt bên ngoài của chúng), các tế bào T giúp đỡ này cũng sẽ hỗ trợ tấn công coronavirus mới. Giả thuyết "phản ứng chéo" này đã được công nhận bởi một loạt các nghiên cứu gần đây.

Tuy nhiên, nhận định này vẫn chưa rõ ràng và còn đang được tranh luận gay gắt. Đặt ra một câu hỏi liệu các tế bào miễn dịch này có ảnh hưởng đến quá trình nhiễm SARS-CoV-2 tiếp theo hay không. Tiến sĩ Lucie Loyal và nghiên cứu của bà cũng cho rằng: "Giả định của chúng tôi vào thời điểm đó là các tế bào T giúp đỡ này sẽ phản ứng chéo có tác dụng bảo vệ và việc tiếp xúc trước đó với các loại coronavirus đặc hữu (tức là đã được thiết lập từ lâu và lưu hành rộng rãi) do đó làm giảm mức độ nghiêm trọng của các triệu chứng COVID-19". Tiến sĩ Lucie Loyal là một nhà nghiên cứu, làm việc ở trụ sở tại cả Si-M ('Der Simulierte Mensch – có nghĩa là 'Con người mô phỏng', Một không gian nghiên cứu chung của Charité và Đại học Kỹ thuật Berlin) và Trung tâm Liệu pháp tái tạo BIH (BCRT). Cô nói thêm: "Tuy nhiên, điều ngược lại có thể là đúng. Với một số virus, nhiễm trùng thứ hai liên quan đến một chủng tương tự có thể dẫn đến phản ứng miễn dịch sai hướng và tác động tiêu cực đến quá trình lâm sàng". Trong nghiên cứu hiện tại, nhóm nghiên cứu tại trụ sở Berlin đưa ra bằng chứng để hỗ trợ các giả định trước đây của họ liên quan đến sự tồn tại của một hiệu ứng bảo vệ. Theo dữ liệu của họ, khả năng miễn dịch phản ứng chéo có thể là một trong nhiều lý do cho sự thay đổi mức độ nghiêm trọng của bệnh được thấy với COVID-19 nhưng cũng có thể giải thích sự khác biệt về hiệu quả của vắc-xin được thấy ở các nhóm tuổi khác nhau.

Trong nghiên cứu hiện tại, các nhà nghiên cứu đã tuyển dụng những người không tiếp xúc trước với SARS-CoV-2, xét nghiệm họ thường xuyên để xác định xem họ có bị nhiễm bệnh hay không. Trong tổng số gần 800 người tham gia được tuyển dụng từ giữa năm 2020 trở đi, có 17 người có kết quả xét nghiệm dương tính. Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu chi tiết hệ thống miễn dịch của các cá nhân bị ảnh hưởng. Các phân tích của họ cho thấy phản ứng miễn dịch chống lại SARS-CoV-2 cũng bao gồm việc huy động các tế bào T giúp đỡ đã được tạo ra để đáp ứng với các virus cảm lạnh thông thường lưu hành. Các nhà nghiên cứu cũng chỉ ra rằng chất lượng phản ứng miễn dịch chống lại SARS-CoV-2 có liên quan đến số lượng tế bào phản ứng chéo đã có mặt trong cơ thể trước khi nhiễm bệnh. Những tế bào này đặc biệt hiệu quả trong việc nhận ra một khu vực nhất định của gai protein. Ở cả virus đặc hữu và coronavirus mới, điều này được đặc trưng bởi sự tương đồng về trình tự được 'bảo quản' đặc biệt tốt. "Trong quá trình nhiễm virus corona vô hại hơn, hệ thống miễn dịch xây dựng một loại bộ nhớ ‘coronavirus phồ biến’ để bảo vệ", tác giả tương ứng của nghiên cứu, Tiến sĩ Claudia Giesecke-Thiel, Trưởng nhóm dịch vụ tế bào học dòng chảy tại MPIMG giải thích. "Sau khi tiếp xúc với SARS-CoV-2, các tế bào bộ nhớ này được kích hoạt lại và bắt đầu phản ứng chống lại mầm bệnh mới. Điều này có thể giúp đẩy nhanh phản ứng miễn dịch ban đầu với SARS-CoV-2 và hạn chế sự lây lan của virus trong giai đoạn đầu của nhiễm trùng và do đó có khả năng có tác động tích cực đến quá trình của bệnh". Đưa ra một giải pháp thận trọng hơn, nhà nghiên cứu cho biết thêm: "Điều này không có nghĩa là trước khi tiếp xúc với các virus cảm lạnh thông thường chắc chắn sẽ bảo vệ một cá nhân chống lại SARS-CoV-2, cũng như không thay đổi tiến trình của đại dịch như hiện nay vì các cơ chế cơ bản này đã hoạt động từ lâu. Nó không làm giảm tầm quan trọng của việc tiêm vắc-xin. Nghiên cứu của chúng tôi cung cấp một trong một số lời giải thích cho một quan sát được thực hiện kể từ khi bắt đầu đại dịch, cụ thể là các triệu chứng nhiễm SARS-CoV-2 có thể khác nhau rất nhiều giữa các cá nhân".

Phát hiện của các nhà nghiên cứu cũng xác nhận rằng tác dụng tăng cường miễn dịch của các tế bào T phản ứng chéo cũng xảy ra sau khi tiêm vắc-xin COVID-19 của BioNTech. Cũng giống như nhiễm trùng tự nhiên, vắc-xin nhắc nhở cơ thể sản xuất protein gai SARS-CoV-2 (bao gồm cả phần lớp vỏ của nó) và bắt nó đến cho hệ thống miễn dịch. Một phân tích về phản ứng miễn dịch của 31 cá nhân khỏe mạnh trước và sau khi tiêm chủng cho thấy, trong khi việc kích hoạt các tế bào T giúp đỡ bình thường diễn ra dần dần trong suốt hai tuần, việc kích hoạt các tế bào T giúp đỡ phản ứng chéo cực kỳ nhanh chóng, diễn ra trong vòng một tuần sau khi tiêm chủng. Đương nhiên, điều này cũng có tác động tích cực đến việc tạo ra kháng thể. Ngay cả sau liều đầu tiên của vắc-xin, cơ thể đã có thể sản xuất kháng thể chống lại phần được vỏ của gai protein với tốc độ thường chỉ thấy sau khi tiêm chủng tăng cường. "Ngay cả sau khi tiêm chủng, cơ thể có thể sử dụng ít nhất một số bộ nhớ miễn dịch của nó - miễn là nó đã tiếp xúc trước đó với coronavirus đặc hữu" đươc giáo sư Tiến sĩ Andreas Thiel và cộng sự cho biết. Ông nói thêm: "Điều này có thể giải thích tác dụng bảo vệ nhanh chóng và cực kỳ mạnh mẽ đáng ngạc nhiên mà chúng ta thấy sau liều ban đầu của vắc-xin COVID-19, ít nhất là ở những người trẻ tuổi".

Trong phần thứ hai của nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã phân tích các tế bào T giúp đỡ ở khoảng 570 người khỏe mạnh. Họ đã có thể chỉ ra rằng khả năng miễn dịch phản ứng chéo suy giảm ở người lớn tuổi. Trên thực tế, cả số lượng tế bào T phản ứng chéo và sức mạnh của các tương tác liên kết của chúng được chứng minh là thấp hơn ở những người tham gia lớn tuổi so với những người tham gia trẻ tuổi. Theo các tác giả, sự suy giảm khả năng miễn dịch phản ứng chéo này là do những thay đổi bình thường, liên quan đến tuổi tác. "Nhiễm virus corona đặc hữu đại diện cho một lợi ích ở những người trẻ tuổi, giúp họ chống lại SARS-CoV-2 hoặc phát triển khả năng miễn dịch sau khi tiêm chủng. Đáng buồn thay, lợi ích này ít rõ rệt hơn ở người lớn tuổi", Giáo sư Thiel nói. Ông nói thêm: "Có khả năng liều thứ ba (hoặc tăng cường) sẽ có thể bù đắp cho phản ứng miễn dịch yếu hơn này, đảm bảo rằng các thành viên của nhóm có nguy cơ cao này có khả năng miễn dịch đầy đủ."

Bốn loại coronavirus đặc hữu đã lưu hành ở người trong một thời gian thường được gọi là coronavirus đặc hữu ở người (HCoV). Bốn loại virus, tất cả đều thường gây ra các triệu chứng cảm lạnh thông thường, được gọi là HCoV-OC43, HCoV-229E, HCoV-HKU1 và HCoV-NL63. Ước tính cho thấy chúng có liên quan 30% trong tất cả các bệnh cảm lạnh theo mùa.

Các tế bào T giúp đỡ chịu trách nhiệm điều chỉnh và phối hợp phản ứng miễn dịch của cơ thể. Một khi mầm bệnh xâm nhập vào cơ thể, các tế bào này được gọi là đại thực bào và tế bào đuôi gai nhấn chìm mầm bệnh, phá vỡ nó và trình bày các mảnh vỡ của nó ('kháng nguyên') trên bề mặt tế bào của chúng. Các tế bào T giúp đỡ lùng sục các mảnh này. Nếu tế bào T giúp đỡ mang một thụ thể nhận ra các mảnh kích hoạt này, tế bào T giúp đỡ sẽ được kích hoạt. Các tế bào T giúp đỡ sẽ được kích hoạt sau đó nhắc nhở các tế bào miễn dịch khác gắn kết phản ứng trực tiếp chống lại mầm bệnh và tạo ra các kháng thể phù hợp chính xác. Hầu hết các phản ứng miễn dịch cũng sẽ tạo ra các tế bào T nhớ, có thể tồn tại trong cơ thể trong nhiều năm và chịu trách nhiệm cho khả năng của cơ thể để gắn kết một phản ứng miễn dịch nhanh hơn và hiệu quả hơn khi tiếp xúc lại với cùng một mầm bệnh. Một đặc điểm đặc trưng của các tế bào T giúp đỡ là kích hoạt của chúng không phụ thuộc vào mầm bệnh phù hợp hoàn hảo. Thay vào đó, chúng có thể được kích hoạt bởi mầm bệnh với 'đủ sự tương đồng'.

Nghiên cứu này dựa trên nghiên cứu 'Charité Corona Cross', được đưa ra vào năm 2020, và được dẫn dắt bởi Charité và được thực hiện với sự hợp tác của Technische Universität Berlin và MPIMG. Được tài trợ bởi Bộ Y tế Liên bang (BMG), nghiên cứu 'Charité Corona Cross' điều tra tác động của các tế bào đỡ phản ứng chéo đối với quá trình COVID-19. Các yếu tố của nghiên cứu này là một phần của dự án hợp tác được gọi là 'COVIM - Xác định và sử dụng khả năng miễn dịch với SARS-CoV-2'. Mục đích của tập đoàn COVIM là nghiên cứu ai có khả năng miễn dịch bảo vệ với SARS-CoV-2, làm thế nào điều này đạt được và kéo dài bao lâu. Một mục đích nữa là nghiên cứu làm thế nào để chuyển khả năng miễn dịch bảo vệ của một vài cá nhân cho một số lượng lớn những người không có khả năng miễn dịch như vậy. Dự án đang được điều phối bởi Charité và Bệnh viện Đại học Cologne. COVIM là một trong 13 dự án nghiên cứu hợp tác lớn được thực hiện dưới sự bảo trợ của mạng lưới nghiên cứu học thuật NUM. Được khởi xướng và điều phối bởi Charité, NUM được tài trợ bởi Bộ Giáo dục và Nghiên cứu Liên bang (BMBF). NUM tập hợp sức mạnh tổng hợp của 36 bệnh viện đại học của Đức.

Theo: Lucie Loyal, Julian Braun, Larissa Henze, Beate Kruse, Manuela Dingeldey, Ulf Reimer, Florian Kern, Tatjana Schwarz, Maike Mangold, Clara Unger, Friederike Dörfler, Shirin Kadler, Jennifer Rosowski, Kübrah Gürcan, Zehra Uyar-Aydin, Marco Frentsch, Florian Kurth, Karsten Schnatbaum, Maren Eckey, Stefan Hippenstiel, Andreas Hocke, Marcel A. Müller, Birgit Sawitzki, Stefan Miltenyi, Friedemann Paul, Marcus A. Mall, Holger Wenschuh, Sebastian Voigt, Christian Drosten, Roland Lauster, Nils Lachman, Leif-Erik Sander, Victor M. Corman, Jobst Röhmel, Lil Meyer-Arndt, Andreas Thiel, Claudia Giesecke-Thiel. Các tế bào T CD4 + phản ứng chéo tăng cường phản ứng miễn dịch SARS-CoV-2 khi nhiễm trùng và tiêm chủng. Khoa học, 2021; eabh1823 DOI: 10.1126/science.abh1823