Tại sao vẫn chưa có vắc-xin HIV?

Một trong số những bước tiến lớn nhất trong lĩnh vực y học suốt một thế kỷ qua là sự ra đời của vắc-xin chống lại một số loại virus như:

• Virus gây bệnh đậu mùa (virus Variola)
• Virus gây bệnh bại liệt (Poliovirus)
• Virus gây viêm gan A (HAV) và viêm gan B (HBV)
• Virus u nhú ở người (HPV)
• Virus gây bệnh thủy đậu và zona thần kinh (virus Varicella zoster)

Tuy nhiên, cho đến nay vẫn còn rất nhiều chủng virus khiến các nhà khoa học trăn trở vì chưa thể tìm ra vắc-xin, trong đó có HIV.

HIV được xác định lần đầu tiên vào năm 1984. Vào thời điểm đó, Bộ Y tế và Dịch vụ Nhân sinh Hoa Kỳ đã thông báo rằng có sớm có vắc-xin trong vòng 2 năm tới.

Mặc dù đã có rất nhiều thử nghiệm được tiến hành nhưng vẫn chưa có loại vắc-xin nào thực sự hiệu quả. Tại sao việc tìm ra giải pháp chống lại căn bệnh này lại khó đến vậy? Và chúng ta đã đạt được những gì trong quá trình này?

Những trở ngại trong quá trình tìm vắc-xin HIV

Rất khó để chế tạo ra một loại vắc-xin bảo vệ cơ thể khỏi HIV vì nó không giống với các loại virus khác. Quá trình tìm ra vắc-xin chống lại HIV từ trước đến nay gặp phải rất nhiều trở ngại, có thể kể đến như:

1. Hệ miễn dịch không phản ứng với HIV

Hệ miễn dịch là hệ thống có vai trò chống lại các tác nhân gây hại và ngăn ngừa bệnh tật cho cơ thể nhưng ở hầu hết mọi người thì hệ miễn dịch đều không phản ứng với HIV giống như các loại virus khác. Mặc dù vẫn tạo ra kháng thể kháng HIV nhưng chỉ có thể tạm thời làm chậm tốc độ tiến triển của bệnh chứ không tiêu diệt được hoàn toàn virus.

2. Vắc-xin thường được tạo ra để bắt chước đáp ứng miễn dịch của những người đã khỏi bệnh

và từ đó giúp cơ thể chống lại bệnh tật. Tuy nhiên, gần như chưa có người nào khỏi bệnh sau khi nhiễm HIV. Kết quả là chưa thể tìm ra đáp ứng miễn dịch để vắc-xin có thể bắt chước.

3. Vắc-xin không thể ngăn ngừa sự lây nhiễm

Vắc-xin chỉ có thể bảo vệ cơ thể chống lại bệnh chứ không ngăn ngừa được sự lây nhiễm, có nghĩa là sau khi tiêm vắc-xin thì vẫn sẽ bị nhiễm vi khuẩn, virus nhưng vắc-xin sẽ giúp cơ thể có thêm thời gian để tự loại bỏ các tác nhân có hại trước khi chúng gây bệnh.

HIV cũng là một bệnh xảy ra do nhiễm trùng mà cụ thể là do nhiễm virus. Tuy nhiên, sau khi bị nhiễm HIV thì virus có một thời gian dài không hoạt động trước khi tiến triển sang giai đoạn cuối hay AIDS. Trong thời gian này, HIV ẩn náu trong DNA của người mang virus. Do đó mà cơ thể không thể tìm ra và phá hủy tất cả các bản sao ẩn của virus này để tự chữa khỏi. Vì vậy, cơ chế hoạt động của đa số các loại vắc-xin sẽ không có tác dụng đối với HIV.

4. Không thể sử dụng virus đã chết hoặc bị suy yếu để chế tạo vắc-xin

Hầu hết các loại vắc-xin đều được sản xuất bằng virus đã chết hoặc bị suy yếu để kích thích cơ thể sản sinh ra kháng thể. Tuy nhiên, HIV đã chết lại không hiệu quả trong việc tạo ra đáp ứng miễn dịch trong cơ thể mà việc sử dụng virus còn sống, thậm chí đã bị suy yếu thì lại quá nguy hiểm.

5. Vắc-xin thường chỉ có hiệu quả chống lại các bệnh có xác suất lây nhiễm thấp

Ví dụ như bạch hầu hay viêm gan B. Tuy nhiên, những người thuộc nhóm có nguy cơ nhiễm HIV cao có thể bị phơi nhiễm bất cứ lúc nào. Điều này có nghĩa là có khả năng bị nhiễm virus từ trước khi tiêm vắc-xin.

6. Hầu hết vắc-xin đều có tác dụng với các loại virus xâm nhập qua đường hô hấp hoặc đường tiêu hóa

Rất nhiều loại virus xâm nhập vào cơ thể qua hai con đường này nên các nhà nghiên cứu có nhiều kinh nghiệm đối phó hơn và có thể dựa vào một loại vắc-xin để chế tạo ra những vắc-xin khác tương tự. Nhưng HIV lại chủ yếu xâm nhập vào cơ thể qua sự trao đổi dịch sinh dục (tinh dịch hay dịch âm đạo) và đường máu. Cho đến nay thì khoa học vẫn chưa có nhiều kinh nghiệm trong việc nghiên cứu ra vắc-xin chống lại các loại virus xâm nhập vào cơ thể qua những con đường này.

7. Các loại vắc-xin đều được thử nghiệm kỹ trên động vật

Điều này nhằm đảm bảo tính an toàn và hiệu quả của vắc-xin trước khi thử nghiệm trên người. Tuy nhiên, vẫn chưa có loài động vật nào thật sự phù hợp để thử nghiệm vắc-xin HIV. Các thử nghiệm được thực hiện trên động vật cho đến nay đều không cho thấy kết quả khả thi.

8. HIV đột biến nhanh chóng

Mỗi loại vắc-xin chỉ nhắm vào một dạng virus cụ thể. Nếu virus đó biến đổi thì vắc-xin thường sẽ không còn hiệu quả nữa. HIV biến đổi nhanh chóng nên rất khó để tạo ra một loại vắc-xin để chống lại.

Vắc-xin dự phòng và vắc-xin điều trị

Bất chấp những trở ngại này, các nhà nghiên cứu vẫn đang tiếp tục tìm vắc-xin để đối phó với HIV. Có hai loại vắc-xin chính là vắc-xin dự phòng và vắc-xin điều trị. Các nhà khoa học đang nghiên cứu cả hai loại vắc-xin này.

Hầu hết các loại vắc-xin hiện nay đều là vắc-xin dự phòng, có nghĩa là ngăn ngừa mắc một bệnh nào đó. Mặt khác, vắc-xin điều trị được sử dụng để tăng cường đáp ứng miễn dịch của cơ thể nhằm chống lại một bệnh đã mắc phải. Các loại vắc-xin này cũng được coi là phương pháp điều trị.

Vắc-xin điều trị đang được nghiên cứu cho một số bệnh như:

• Ung thư
• Bệnh viêm gan B
• Bệnh lao
• Bệnh sốt rét
• Viêm loét dạ dày

Về lý thuyết, khi nghiên cứu thành công thì vắc-xin HIV sẽ được sử dụng cho cả hai mục đích. Thứ nhất là tiêm cho những người âm tính với HIV để ngăn ngừa bị lây nhiễm virus. Như vậy là vắc-xin sẽ nhằm mục đích dự phòng.

Đồng thời, vắc-xin cũng có thể được sử dụng vì mục đích điều trị. Các nhà nghiên cứu hy vọng vắc-xin điều trị HIV có thể làm giảm tải lượng virus trong cơ thể người bệnh.

Các loại vắc-xin đang được thử nghiệm

Các nhà nghiên cứu đang thử nhiều cách tiếp cận khác nhau để phát triển nên vắc-xin HIV. Các loại vắc-xin khả thi đang trong quá trình thử nghiệm cho cả mục đích dự phòng và điều trị.

Hiện tại, các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm những loại vắc-xin sau đây:

• Vắc-xin peptide sử dụng các phân tử protein nhỏ từ HIV để kích hoạt đáp ứng miễn dịch.
• Vắc-xin protein tiểu đơn vị tái tổ hợp (recombinant subunit protein vaccine): sử dụng các mảnh protein lớn hơn từ HIV.
• Vắc-xin vector sống (live vector vaccine): sử dụng những virus khác không phải HIV để mang gen HIV vào cơ thể nhằm kích hoạt đáp ứng miễn dịch. Vắc-xin phòng bệnh đậu mùa được tạo ra nhờ phương pháp này.
• Kết hợp các loại vắc-xin: sử dụng 2 loại vắc-xin và tiêm lần lượt để tạo ra đáp ứng miễn dịch mạnh hơn.
• Vắc-xin phòng ngừa các hạt giống với virus: sử dụng một chất không lây nhiễm mang một số protein giống HIV để kích hoạt sản sinh kháng thể.
• Vắc-xin dựa trên DNA: sử dụng DNA từ HIV để kích hoạt đáp ứng miễn dịch.

Thử nghiệm thất bại

Một nghiên cứu về vắc-xin HIV, được đặt tên là nghiên cứu HVTN 505, đã kết thúc vào tháng 10 năm 2017. Nghiên cứu này tập trung vào mục đích dự phòng của vắc-xin vectơ sống.

Một loại virus gây bệnh cảm lạnh bị suy yếu có tên là Ad5 đã được sử dụng để kích hoạt hệ miễn dịch phát hiện (và từ đó có thể chống lại) các protein của HIV. Hơn 2.500 tình nguyện viên đã được chọn tham gia nghiên cứu.

Tuy nhiên, HVTN 505 đã bị dừng lại khi các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng vắc-xin không ngăn ngừa được sự lây truyền HIV hay giảm tải lượng virus. Trên thực tế, 41 người được tiêm vắc-xin đã bị nhiễm HIV trong khi con số này ở những người tiêm giả dược chỉ là 30.

Không có bằng chứng nào cho thấy vắc-xin khiến một người có nguy cơ nhiễm HIV cao hơn. Tuy nhiên, do trước đó vào năm 2007, một nghiên cứu khác có tên là STEP cũng dùng virus Ad5 và đã thất bại nên các nhà nghiên cứu lo ngại rằng bất cứ thứ gì khiến các tế bào miễn dịch tấn công HIV đều có thể làm tăng nguy cơ nhiễm virus.

Một số thử nghiệm thành công

Một trong những thử nghiệm lâm sàng thành công nhất cho đến nay là thử nghiệm nghiên cứu HIV của quân đội Hoa Kỳ ở Thái Lan vào năm 2009. Thử nghiệm này có tên là RV144, sử dụng kết hợp các vắc-xin cho mục đích dự phòng, gồm có một loại vắc-xin “chính” (vắc-xin ALVAC) và một vắc-xin “tăng cường” (vắc-xin AIDSVAX B/E).

Loại vắc-xin kết hợp này được cho là an toàn và có phần hiệu quả. Theo đó, vắc-xin làm giảm tốc độ lây truyền đi 31% so với giả dược.

Mặc dù mức giảm 31% vẫn còn quá thấp để đưa vắc-xin vào sử dụng rộng rãi nhưng thành công này giúp các nhà khoa học có thêm cơ sở để tiếp tục nghiên cứu.

Một nghiên cứu nữa cũng được coi là thành công là HVTN 100, thử nghiệm phiên bản cải tiến của loại vắc-xin trong thử nghiệm RV144. HVTN 100 sử dụng một chất khác để tăng thêm sức mạnh cho vắc-xin. Những người tham gia thử nghiệm này được tiêm thêm một liều vắc-xin so với những người trong thử nghiệm RV144.

Được thực hiện trên một nhóm tình nguyện viên gồm có 200 người ở Nam Phi, thử nghiệm HVTN 100 cho thấy vắc-xin cải thiện được đáp ứng miễn dịch của cơ thể đối với HIV. Dựa trên những kết quả đầy hứa hẹn này, một nghiên cứu lớn hơn có tên là HVTN 702 hiện đang được tiến hành. Nghiên cứu này sẽ kiểm tra xem liệu loại vắc-xin trong thử nghiệm HVTN 100 có thực sự ngăn ngừa được sự lây truyền HIV hay không.

HVTN 702 cũng diễn ra tại Nam Phi và có sự tham gia của khoảng 5.400 người. Đây là lần thử nghiệm vắc-xin HIV quy mô lớn đầu tiên sau 7 năm. Nhiều người hy vọng rằng thử nghiệm này sẽ cho ra đời loại vắc-xin HIV đầu tiên của nhân loại. Kết quả dự kiến ​​sẽ được công bố vào năm 2021.

Các thử nghiệm khác gần đây

Một thử nghiệm vắc-xin khác đã được bắt đầu vào năm 2015 với sự tham gia của tổ chức Sáng kiến vắc-xin AIDS quốc tế (International AIDS Vaccine Initiative - IAVI). Thử nghiệm này nghiên cứu vắc-xin dự phòng và được thực hiện ở những người đến từ nhiều quốc gia khác nhau, gồm có Hoa Kỳ, Rwanda, Uganda, Thái Lan và Nam Phi.

Loại vắc-xin được thử nghiệm là vắc-xin vectơ sống, sử dụng virus Sendai để mang gen HIV. Ngoài ra, thử nghiệm cũng sử dụng vắc-xin kết hợp, trong đó loại vắc-xin thứ hai nhằm mục đích tăng cường đáp ứng miễn dịch của cơ thể. Hiện nay, bước thu thập dữ liệu từ nghiên cứu đã hoàn tất. Dự kiến ​​sẽ có kết quả vào năm 2022.

Một cách tiếp cận quan trọng khác hiện đang được nghiên cứu là sử dụng phương pháp dự phòng miễn dịch vectơ.

Với cách tiếp cận này, một loại virus không phải HIV được đưa vào cơ thể để xâm nhập vào các tế bào và tạo ra kháng thể trung hòa phổ rộng (broadly neutralizing antibodies - bnAbs). Điều này có nghĩa là đáp ứng miễn dịch sẽ nhắm vào tất cả các chủng HIV trong khi hầu hết các loại vắc-xin khác đều chỉ nhắm vào một chủng virus cụ thể. Nhờ đó mà dù có virus có biến chủng thì vắc-xin vẫn sẽ có tác dụng.

Tổ chức Sáng kiến vắc-xin AIDS Quốc tế hiện đang tiến hành một nghiên cứu về phương pháp này tại Vương quốc Anh, có tên là IAVI A003. Nghiên cứu đã kết thúc vào năm 2018 và dự kiến ​​sẽ sớm có kết quả.

Tương lai của vắc-xin HIV

Theo một báo cáo vào năm 2018, tổng cộng 845 triệu đô la Mỹ đã được chi cho công cuộc nghiên cứu vắc-xin HIV trong năm 2017. Và cho đến nay, đã có hơn 40 loại vắc-xin được thử nghiệm.

Mặc dù chậm nhưng vẫn có những bước tiến nhất định và mỗi một lần thất bại đều đem lại bài học để các nhà khoa học có thể dựa vào đó để tìm ra những điều mới. Hy vọng trong tương lai không xa chúng ta sẽ sớm có được một loại vắc-xin chống lại căn bệnh thế kỷ này.