Coronavirus (CoVs) là nhóm virus lớn nhất thuộc họ Coronaviridae và bậc Nidovirales. Chúng có dạng đa hình hoặc hình cầu với đường kính 125 nm. Đây là những virus được bao bọc có chứa bộ gen SS-RNA có kích thước khoảng 30 kb, lớn nhất trong số tất cả các virus RNA. Vật chất di truyền của CoV rất dễ xảy ra quá trình tái tổ hợp thường xuyên dẫn đến hình thành các chủng mới với độc lực bị thay đổi. Có bốn chủng coronavirus tương đối ‘lành tính’ ở người (hCoVs) 229E, NL63, OC43 và HKU1 gây ra bệnh cúm đường hô hấp nhẹ như bệnh theo mùa, tuy nhiên ba chủng (SARS-CoV, MERS-CoV và SARS-CoV-2) được báo cáo là cực kỳ gây bệnh. Người ta cho rằng SARS-CoV-2 có thể là loạt tiếp theo của hai đợt bùng phát trước đó (SARS-CoV, MERS-CoV) vì CoV là những virus mới, có khả năng thích nghi cao với sự thay đổi của môi trường. Hơn nữa, với bộ gen của nó có liên quan chặt chẽ đến SARS-CoV và MERS-CoV và dữ liệu thực nghiệm và lâm sàng tích lũy về các loại virus trước đây, có thể dự đoán chính xác các ứng cử viên vắc xin có thể phòng chống lây nhiễm CoV trong tương lai. Hiện tại vẫn chưa có thuốc kháng vi-rút đặc hiệu chống lại SARS-CoV-2, do đó việc tìm kiếm vắc-xin cho vi-rút này vẫn là một ưu tiên hàng đầu.
Hình 1. Cơ chế hoạt động của các ứng cử viên vắc xin khác nhau:
I) Vector Virus tái tổ hợp hoạt động như một kháng nguyên nội sinh, do đó sau khi xử lý trong proteasome, chúng được MHC I trình bày với các tế bào CD8 + Tc dẫn đến đáp ứng Tế bào Miễn dịch Trung gian (CMI); II) DNA Vaccine được phiên mã và dịch mã trong tế bào chủ, protein được tổng hợp sau đó di chuyển sang con đường MHC lớp I hoặc protein sẽ được giải phóng bên ngoài tế bào chủ, nơi nó hoạt động như một kháng nguyên ngoại sinh và được MHC II trình bày với CD4 + TH tế bào dẫn đến đáp ứng miễn dịch dịch thể, cũng giải phóng một số cytokine bởi tế bào TH cũng dẫn đến đáp ứng CMI; III) Vắc xin mRNA tiếp xúc với PAMP (Mô hình phân tử liên kết với mầm bệnh) được nhận biết bởi PRR hòa tan (Cơ quan nhận biết mầm bệnh) được endocytosed và dẫn đến con đường MHC lớp II, do đó kích thích phản ứng miễn dịch dịch thể.
Các vắc xin được cấp phép hiệu quả nhất tạo ra các phản ứng kháng thể đặc hiệu với kháng nguyên lâu dài của các tế bào huyết tương bên cạnh sự phát triển của bộ nhớ tế bào T và tế bào B. Trong trường hợp nhiễm SARS-CoV, cả đáp ứng miễn dịch dịch thể và tế bào đều rất quan trọng để loại bỏ nhiễm trùng (Hình 1). Các vectơ vi rút tái tổ hợp hoạt động theo cách tương tự như mầm bệnh nội sinh, bằng cách biểu hiện protein đích axenic trong tế bào chất của tế bào chủ. Sau quá trình xử lý kháng nguyên nội sinh như vậy, các phân tử MHC lớp 1 trình bày chúng với tế bào lympho T CD8 +, nguyên nhân tạo ra tế bào gây độc tế bào T. Con đường này dẫn đến việc thiết lập miễn dịch qua trung gian tế bào, điều quan trọng trong việc loại bỏ các tế bào bị nhiễm vi rút. Ứng cử viên vắc xin đơn vị phụ đặc biệt là RBD protein S của SARS-CoV chứa các yếu tố quyết định kháng nguyên chính có thể tạo ra các kháng thể trung hòa. Protein SARS-CoV S cũng có thể tạo ra các phản ứng của tế bào T CD8 +. RBD của protein S chứa nhiều biểu mô phụ thuộc vào cấu trúc và là vùng chính gây ra các phản ứng miễn dịch kháng thể trung hòa và tế bào T chống lại sự lây nhiễm SARS-CoV khiến nó trở thành mục tiêu quan trọng để phát triển vắc xin. Các phương pháp tiếp cận để phát triển vắc-xin dựa trên RBD chống lại SARS-CoV đã cung cấp thông tin hữu ích để thiết kế vắc-xin an toàn và hiệu quả chống lại SARS-CoV 2 vì RBD của SARS-CoV 2 cũng chứa các epitop tương tự. Tương tự, vectơ Adenoviral có thể tạo ra kháng thể mạnh cũng như các phản ứng của tế bào T với các biến thể trong phản ứng miễn dịch tùy thuộc vào loại huyết thanh được sử dụng. Ad5 thiếu khả năng sao chép, một trong những vectơ virus adenoviral được sử dụng rộng rãi nhất, có thể tạo ra tế bào T CD8 + đặc biệt mạnh cũng như các phản ứng kháng thể. Hơn nữa, tiêm chủng DNA cũng có thể tạo ra cả phản ứng miễn dịch dịch thể và miễn dịch tế bào, thông qua việc kích hoạt các tế bào T trợ giúp CD8 + và CD4 + tương ứng. Khi xâm nhập vào tế bào, vắc xin DNA được cảm nhận bởi nhiều loại thụ thể miễn dịch bẩm sinh, tức là con đường STING/TBK1/IRF3/các bệnh viêm nhiễm AIM2 và nhiều yếu tố khác có liên quan đến phương thức hoạt động của vắc xin DNA nhưng cơ chế hoạt động chính xác vẫn chưa được đánh giá. Tuy nhiên, việc chủng ngừa bằng vắc-xin DNA mã hóa protein S đã tạo ra miễn dịch bảo vệ chống lại sự lây nhiễm SARS-CoV trên mô hình chuột bằng cách gây ra các phản ứng kháng thể trung hòa và tế bào T.
Một loại vắc xin khác dựa trên nucleotide, tức là mRNA ngoại sinh cũng có tác dụng kích thích miễn dịch, vì nó được nhận biết bởi nhiều loại thụ thể miễn dịch bẩm sinh trên bề mặt tế bào, nội mô và tế bào. Tế bào động vật có vú có thể cảm nhận RNA ngoại lai thông qua các thụ thể nhận dạng mẫu (PRRs) như TLR3, TLR7 và TLR8 nằm trong nội tạng và RIG-I, MDA-5 và PKR nằm trong tế bào chất cũng như NLRP3 và NOD2. Việc kích hoạt các PRR bằng vắc xin mRNA dẫn đến một phản ứng miễn dịch bẩm sinh mạnh mẽ bao gồm sản xuất các chemokine và cytokine như IL-12 và TNF tại vị trí tiêm chủng là những yếu tố bẩm sinh quan trọng để tạo ra phản ứng miễn dịch thích ứng hiệu quả chống lại kháng nguyên được mã hóa. Tiêm chủng ID bằng vắc xin mRNA điều chỉnh sự biểu hiện của các chemokine bao gồm CXCR3-phối tử CXCL9, CXCL10 và CXCL11, có chức năng tuyển dụng các tế bào miễn dịch bẩm sinh như DC và đại thực bào vào vị trí tiêm. Các vắc-xin mRNA cũng có thể tạo ra miễn dịch liên quan đến việc tạo ra các kháng thể sống lâu với cường độ cao.
Nguồn: Pubmed