Tại sao vắc xin lại quan trọng – và mối liên hệ với dinh dưỡng

Nhân ngày Thế giới phòng chống bệnh lây truyền từ động vật sang người, các nhà nghiên cứu của Hub đánh giá 600 năm phát triển công nghệ trong phòng chống các bệnh truyền nhiễm – và sự cần thiết phải cảnh giác trước sự đe dọa của dịch cúm gia cầm.

Lịch sử tiêm chủng cho người và động vật để phòng chống bệnh truyền nhiễm bắt đầu từ việc sử dụng biến thể ở Trung Quốc vào thế kỷ 15. Ở đây, vật liệu lây nhiễm được lấy từ một bệnh nhân và cấy vào một người không bị nhiễm bệnh để gây ra sự lây nhiễm thể nhẹ và có tác dụng bảo vệ cơ thể.

Khoảng 200 năm sau, Edward Jenner đã đặt nền tảng cho lĩnh vực miễn dịch học bằng cách phát triển loại vắc xin đầu tiên trên thế giới. Vắc xin này có thể gây miễn dịch chống lại bệnh đậu mùa và được tạo ra từ chủng vi rút gây bệnh đậu bò có liên quan chặt chẽ với vi rút gây bệnh đậu mùa.

Tiếp theo 200 năm sau nữa, việc sử dụng vắc xin đã có sự thay đổi. Vào ngày 6 tháng 7 năm 1885, hiện đang được kỷ niệm là Ngày Thế giới phòng chống bệnh dại, Louis Pasteur đã tiêm thành công vắc-xin đầu tiên chống lại bệnh dại – và trong vòng nhiều thập kỷ, vô số bệnh khác cũng đã được giải quyết một cách hiệu quả, bao gồm bệnh bạch hầu, uốn ván, bệnh than, bệnh tả, dịch hạch, thương hàn, lao, sởi, quai bị, rubella và bại liệt. Nhiều mầm bệnh trong số này đã lây nhiễm sang người trong nhiều năm, và vẫn tiếp tục lây nhiễm như vậy tại những nơi chưa triển khai vắc xin.

Hiện nay, trong thế kỷ 21, nghiên cứu vắc xin đang trải qua một cơn địa chấn khác.

Năm 2019, hội chứng hô hấp cấp tính nghiêm trọng do coronavirus 2 (SARS-CoV-2), loại virus gây ra dịch COVID-19, đã xuất hiện ở người. Bệnh này được cho là bắt nguồn từ động vật và được gọi là bệnh truyền nhiễm lây truyền từ động vật. SARS-CoV-2 kể từ đó đã phát triển thành đại dịch COVID-19 tàn khốc, và điều đó dẫn đến nhu cầu cấp thiết phải phát triển vắc xin để kiểm soát loại vi-rút đang gây ra các vấn đề ngày càng phức tạp ở người và động vật.

Các loại vắc xin

Nói một cách tổng thể, con người có một hệ thống miễn dịch tự nhiên đối với nhiều mầm bệnh chỉ lưu hành ở động vật, bao gồm cả các loại vật nuôi. Hầu hết các tác nhân gây bệnh đã phát triển để lây nhiễm cho các loài động vật cụ thể, có nghĩa là tồn tại một hàng rào tự nhiên quan trọng ngăn chặn mầm bệnh từ động vật gây bệnh cho người. Tuy nhiên, một phần trong số các mầm bệnh này, bao gồm cả vi rút cúm và coronavirus, có khả năng tiến hóa để chúng có thể vượt qua những hàng rào này và thành công gây bệnh cho người, đặc biệt là khi không có miễn dịch trong cộng đồng.

Khả năng tiến hóa phi thường này cũng có nghĩa là những mầm bệnh như vậy có tiềm năng vượt qua hàng rào phòng vệ của vắc xin. Việc áp dụng vắc-xin và công nghệ vắc xin phải có cải tiến để giải quyết thách thức do các vi rút truyền bệnh từ động vật sang người.

Có sự đa dạng đáng kể về các công nghệ sản xuất vắc xin hiện đang được sử dụng hoặc đang trong quá trình phát triển nhằm chống lại các mầm bệnh lưu hành ở người và động vật. Một loại vắc xin cần phải có hiệu quả trong việc loại bỏ hoặc giảm thiểu bệnh tật, nhưng sự đa dạng của các mầm bệnh có nghĩa là các loại vắc xin đôi khi cũng phải đa dạng tương ứng và phải đáp ứng cho những thách thức cụ thể.

Vắc xin vô hoạt truyền thống được tạo ra bằng cách ‘giết chết’ mầm bệnh để nó có thể được sử dụng chủng ngừa một cách an toàn. Vắc xin tiểu đơn vị (vắc xin dạng tế bào) là vắc xin chỉ bao gồm một phần của mầm bệnh, được sử dụng để tạo ra phản ứng miễn dịch dành riêng cho phần đó.

Cả hai loại vắc xin trên đều tạo ra phản ứng kháng thể bảo vệ cơ thể và đã thành công trong một thời gian dài, đặc biệt chống lại nhiều loại mầm bệnh. Tuy nhiên, phản ứng kháng thể này không đủ để bảo vệ cơ thể chống lại các mầm bệnh liên tục thay đổi hình dạng để trốn tránh vắc xin.

Vắc xin sống giảm độc lực (vắc xin nhược độc) thường sử dụng các mầm bệnh truyền nhiễm đã được biến đổi để ngăn chúng gây bệnh nhưng vẫn có thể kích hoạt phản ứng miễn dịch tương tự như các tác nhân gây bệnh tự nhiên của chúng. Các vắc xin này rất hữu ích vì phản ứng kháng thể mà chúng có thể tạo ra là phản ứng miễn dịch tế bào nhắm vào các phần cốt lõi của mầm bệnh (phần vẫn giống nhau ở các chủng khác nhau). Điều này có nghĩa là vắc xin nhược độc hiệu quả hơn trong việc chống lại các đột biến có thể khiến mầm bệnh thoát khỏi sự phòng vệ của vắc xin. Vắc xin nhược độc cũng cung cấp sự bảo vệ tốt hơn với nhiều chủng của mầm bệnh.

Tuy nhiên, một nhược điểm rõ ràng của vắc xin nhược độc là chúng có nguy cơ chuyển sang trạng thái không giảm độc lực, kéo theo nguy cơ mắc bệnh. Vắc xin nhược độc cũng không thể được sử dụng để chống lại các mầm bệnh có độc lực cao hoặc các mầm bệnh mới xuất hiện khi mà các kiến thức về khả năng gây bệnh của các mầm bệnh này vẫn còn chưa được biết đến nhiều.

Công nghệ vắc xin mới

Vắc xin vector virus là vắc xin bao gồm một vi rút đã chỉnh sửa không gây bệnh cho vật chủ. Vi rút này có mang một phần kháng nguyên của mầm bệnh để có thể gây ra phản ứng miễn dịch. Hầu hết các vắc xin vector virus được cấp phép đang được sử dụng trên động vật, chỉ có một vắc xin vector duy nhất (chống lại vi rút Ebola) được cấp phép sử dụng cho người trước đại dịch SARS-CoV-2.

Vắc xin vector virus tạo ra một phản ứng miễn dịch mạnh mẽ đặc hiệu với mầm bệnh, làm cho nó có hiệu quả lâu dài.

Vắc xin DNA / RNA chứa một đoạn vật liệu di truyền mã hóa của mầm bệnh mà tế bào vật chủ xử lý để tạo ra phản ứng miễn dịch. Một số loại vắc xin mRNA đang được sử dụng để chống lại SARS-CoV-2. Chúng có ưu điểm là tiết kiệm chi phí, an toàn và được sản xuất bằng cách sử dụng các hóa chất tổng hợp chứ không phải từ hệ thống nuôi cấy tế bào.

Như vậy, giờ đây chúng ta có thể lựa chọn cẩn thận vắc xin theo mục tiêu và bản chất của phản ứng miễn dịch mong muốn. Tầm quan trọng của vắc-xin một lần nữa được chú trọng với đại dịch SARS-CoV-2 và trong tương lai, nhu cầu về vắc xin ngày càng tăng theo nhu cầu của nhân loại.

Dinh dưỡng và dịch bệnh

Khi dân số tăng lên, nhu cầu về dinh dưỡng cũng tăng theo. Nguồn dinh dưỡng chính của con người có nguồn gốc động vật; do đó, số lượng động vật nuôi cũng tăng lên.

Môi trường sống hoang dã bị xâm lấn để cung cấp cho số lượng vật nuôi đang gia tăng và điều này tạo điều kiện cho sự gia tăng tương tác giữa vật nuôi và động vật hoang dã. Kết quả là chúng ta đang tạo điều kiện thuận lợi cho các bệnh truyền nhiễm từ động vật lây sang người.

Hơn nữa, nhu cầu về dinh dưỡng của con người cũng được đáp ứng thông qua việc thu mua các loài động vật hoang dã. Có bằng chứng cho thấy đại dịch vi rút Ebola ở Tây Phi có căn nguyên từ việc đánh bắt động vật hoang dã để làm thức ăn cho con người. Tương tự, SARS-CoV-2 được cho là có nguồn gốc từ động vật hoang dã.

Các bệnh truyền nhiễm từ động vật rõ ràng có tác động sâu rộng. Con người và động vật trực tiếp phải chịu đựng bệnh tật và tử vong do mầm bệnh gây ra, và các nền kinh tế toàn cầu phải gánh chịu những thiệt hại đáng kể.

Đại dịch SARS-CoV-2 hiện nay là một ví dụ rõ ràng về điều này. Cúm gia cầm và một số loại vi rút mới xuất hiện và tái xuất hiện khác có khả năng lây truyền từ động vật sang người, đang lưu hành ở các loài gia cầm và chim hoang dã là một lời nhắc nhở liên tục rằng đại dịch tiếp theo có thể đang rình rập ở đâu đó.

Các nhà nghiên cứu của Trung tâm Nghiên cứu Gia cầm Một Sức khỏe, Giáo sư Munir Iqbal và Tiến sĩ Joshua Sealy thuộc nhóm các nhà nghiên cứu Vi rút Cúm Gia cầm tại Viện Pirbright, Vương quốc Anh, đang nghiên cứu các loại vắc xin và phương pháp chẩn đoán cải tiến để giảm tác động của bệnh cúm gia cầm trên gia cầm và người.