Trong nghiên cứu "Trung hòa SARS-CoV-2 bằng các kháng thể nano có khả năng chịu đột biến, siêu ổn định và mạnh mẽ" vừa công bố trên The EMBO Journal, nhóm nghiên cứu từ viện Max Planck về Hóa lý sinh học (MPI) và Trung tâm Y tế Đại học (UMG) ở Göttingen (Đức) đã mô tả cách thức 45 thể nano đặc biệt mà họ phân lập được từ hệ miễn dịch của các con lạc đà cừu Nam Mỹ (lạc đà alpaca) chống lại virus gây bệnh Covid-19.

Giáo sư Dirk Görlich, Giám đốc Viện Hóa lý Sinh học Max Planck, nhấn mạnh: “Lần đầu tiên chúng ta tìm thấy kháng thể có tính ổn định cao và hiệu quả vượt trội chống lại nCoV và cả các biến chủng như Alpha, Beta, Gamma, Delta”.

Các nanobodies mà nhóm chuyên gia phát hiện có nguồn gốc từ lạc đà Alpaca. Để tạo ra kháng thể, các nhà nghiên cứu đã tiêm protein tăng đột biến nCoV vào 3 con lạc đà là Britta, Nora, Xenia, được lấy từ phòng thí nghiệm của Viện Hóa lý Sinh học Max Planck.

Sau đó, những con lạc đà cái tạo ra kháng thể. Nhóm nghiên cứu lấy máu của chúng và trích xuất thành một tỷ bản thiết kế nanobodies. Sau khi phân tích trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã chọn ra những kháng thể tốt nhất để thực hiện tối ưu hóa nhằm tạo ra sự ổn định và khả năng chống chọi với nhiệt độ khắc nghiệt.

Giáo sư Matthias Dobbelstein, Giám dốc Viện Ung thư phân tử của UMG, các kháng thể nano này có thể chịu được nhiệt độ lên tới 95 độ C mà không bị mất chức năng hay kết tụ, do do sẽ rất dễ đưa vào sản xuất, tạo nên một phương thuốc điều trị dễ sản xuất, dễ xử lý và bảo quản.

Nhóm nghiên cứu cho biết, nanobodies có khả năng liên kết và vô hiệu hóa virus tốt gấp 1.000 lần những kháng thể mini đã được phát triển trước đó. Đặc biệt, ngay cả với các biến chủng nCoV mới, kháng thể đều cho hiệu quả chống virus mạnh mẽ. Đây cũng là niềm hy vọng của nhóm tác giả trước thực trạng biến chủng Delta ngày càng lây lan.

Theo mô tả nghiên cứu, các nanobodies hầu như không khác với kháng thể chống nCoV từng phát triển trước đó. Chúng đều có tác dụng vô hiệu hóa miền thụ thể liên kết của SARS-CoV-2. Đây là “chìa khóa” để virus xâm nhập tế bào vật chủ. Các nanobodies chặn vùng liên kết này, từ đó ngăn virus lây nhiễm vào tế bào.

Các kháng thể giúp hệ miễn dịch chống lại tác nhân gây bệnh. Phân tử kháng thể sẽ gắn vào bề mặt gai của virus và vô hiệu hóa chúng, khiến nCoV không còn khả năng lây nhiễm sang tế bào khác.

Giáo sư Dobbelstein cho biết: “Các nanobodies đơn của chúng tôi có thể trung hòa virus trực tiếp trong đường hô hấp. Với kích thước siêu nhỏ, chúng dễ dàng xâm nhập mô và ngăn virus lây lan thêm”.

Cách để cơ thể con người tiếp nhận các vật thể nano này sẽ khá đơn giản: có thể hít vào và trung hòa virus trực tiếp cho đường hô hấp hay được đưa vào cơ thể bằng nhiều con đường khác, bởi vì chúng rất nhỏ nên dễ xâm nhập vào các mô và trung hòa virus.

Các kháng thể cũng được sử dụng để điều trị bệnh nhân Covid-19. Song, việc sản xuất các phân tử này ở quy mô công nghiệp quá phức tạp và tốn kém. Sự xuất hiện của các nanobodies có thể giải quyết vấn đề này.

Nhờ cấu trúc như kiềng ba chân, các nhà khoa học phát hiện chỉ cần lượng rất nhỏ kháng thể cũng có thể ngăn chặn được mầm bệnh. Nếu chúng ta sử dụng nó và điều chế thành công thuốc chữa Covid-19, bệnh nhân sẽ chỉ cần dùng liều lượng rất thấp, hạn chế tối thiểu tác dụng phụ có thể xảy ra. Chi phí để sản xuất loại thuốc này cũng được đánh giá là rất thấp.

Nhóm nghiên cứu tại Göttingen đang chuẩn bị cho cuộc thử nghiệm lâm sàng để đánh giá mức độ an toàn. Nếu nó đáp ứng các điều kiện, ông Dobbelstein cho rằng đây sẽ là loại thuốc chữa Covid-19 mới mang lại nhiều lợi ích cho bệnh nhân nặng và những người chưa được tiêm chủng.

Bên cạnh đó, các kháng thể nói trên cũng sẽ được ứng dụng để sản xuất vaccine ngừa Covid-19. Ưu điểm của chúng là chi phí rẻ, nhanh chóng thích nghi được với các biến chủng mới. Đây cũng là hy vọng mới cho các quốc gia chưa tiếp cận được vaccine.

Quỳnh Chi