‘Nội tạng’ nuôi cấy trong phòng thí nghiệm để thử vắc xin

Vắc xin giúp cứu sống nhiều người nhưng quá trình sản xuất và thử nghiệm chúng lại rất phức tạp, đòi hỏi phải thử trên động vật. Chẳng hạn vắc xin COVID-19 trải qua loạt thử nghiệm trên lợn, chuột, chồn, linh trưởng rồi mới được thử nghiệm trên người.

Thử vắc xin trên động vật mất nhiều thời gian đồng thời làm dấy lên tranh luận về đạo đức khoa học.

Trong một quy trình thử nghiệm tiêu chuẩn, vắc xin được tiêm vào cơ thể một loài động vật, sau đó các nhà khoa học phải chờ hàng tuần hay hàng tháng để kiểm tra kết quả. Tiếp theo họ tiếp tục lặp lại quy trình trên một loài động vật khác và cuối cùng là người, cho đến khi đảm bảo an toàn 100%.

Toàn bộ quá trình mất đến vài năm, động vật thử nghiệm sống với cả tác dụng tốt lẫn xấu của vắc xin trong thời gian dài.

Một nhóm nghiên cứu của Đại học Cornell đưa ra giải pháp tốn ít thời gian và không cần dùng lượng lớn động vật: cụm tế bào nuôi cấy trong phòng thí nghiệm hoạt động như nội tạng thu nhỏ.

“Hàng trăm cụm tế bào miễn dịch hữu cơ có thể được tạo ra từ lá lách của chỉ một con vật giúp tăng đáng kể thông lượng thử nghiệm. Điều này đem lại cho các nhà khoa học lượng lớn tổ hợp mà họ có thể tạo ra và sàng lọc”, theo nhóm nghiên cứu.

Khi vắc xin vào cơ thể, phân tử hoặc kháng nguyên lạ do mầm bệnh mang theo bắt đầu tấn công hệ miễn dịch. Hệ miễn dịch đáp trả bằng cách chỉ đạo tế bào B (một loại tế bào bạch cầu) sản sinh kháng thể tiêu diệt kháng nguyên.

“Nội tạng” phát triển bởi nhóm nghiên cứu của Đại học Cornell được tạo thành từ ma trận hydrogel chứa tế bào B chiết xuất từ lá lách chuột cùng một số phân tử truyền tín hiệu. Họ dùng chúng thử vài loại vắc xin bệnh sốt thỏ (tularemia).

Sốt thỏ do vi khuẩn Francisella tularensis gây ra. Bệnh chủ yếu ảnh hưởng đến động vật có vú, lây lan sang người qua vết côn trùng cắn hoặc tiếp xúc trực tiếp với động vật bị nhiễm.

Kết quả thử nghiệm cho thấy tế bào B trong “nội tạng” phản ứng với kháng nguyên tương tự tế bào B ở cơ thể chuột. Số lượng kháng thể đặc hiệu tạo ra cũng tương đương.

Với kết quả thí nghiệm trên, “nội tạng” nuôi cấy trong phòng thí nghiệm có tiềm năng thay thế phương thức thử vắc xin hiện tại.