Chỉ Dấu Sinh Học Hiệu Quả Của Vaccine COVID-19

Các nhà nghiên cứu phát triển vaccine COVID-19 của Oxford/AstraZeneca xác định các chất chỉ điểm sinh học (biomarker) trong máu giúp dự báo khi nào một người được bảo vệ nhờ tiêm vaccine.

Nhóm nghiên cứu của Đại Học Oxford đã xác định được một “tương quan với khả năng bảo vệ” (correlate of protection) từ các đáp ứng miễn dịch của những người tham gia thử nghiệm, từ đó, cải thiện các vaccine hiện tại và đẩy nhanh sự phát triển các vaccine mới nhờ giảm thiểu nhu cầu các thử nghiệm cỡ mẫu lớn.

“Chúng tôi muốn có một thước đo kháng thể vốn là chỉ dấu tin cậy cho khả năng bảo vệ vì nó sẽ tăng tốc quá trình cấp phép của các loại vaccine mới”, theo David Goldblatt, chuyên gia vaccine của University College London.

Phương pháp từng được áp dụng để đánh giá vaccine cúm mùa mới liệu có kích hoạt đáp ứng kháng thể đủ mạnh chống lại protein của virus hay không trên một nhóm nhỏ người thử nghiệm thay vì trên cỡ mẫu lớn để xem xét hiệu quả giảm tỷ lệ lây truyền.

Dan Barouch, giám đốc Trung Tâm Virus Học và Nghiên Cứu Vaccine của Trung Tâm Y Khoa Beth Israel Deaconess, Boston, cho biết tương quan này rất mạnh, đủ tin cậy để áp dụng vào các thử nghiệm lâm sàng quyết định vaccine có hoạt động hay không và kéo dài bao lâu.

Bản thảo của nghiên cứu này đã được đăng trên medRxiv ngày 24/6.

Tìm kiếm chất chỉ điểm

Tương quan về khả năng bảo vệ thường được xác định bằng cách so sánh đáp ứng miễn dịch trên người được bảo vệ bởi vaccine với những “trường hợp nhiễm đột phá”, tức là trên những người cũng được tiêm vaccine nhưng vẫn bị nhiễm bệnh (breakthrough case)

Nhưng do hiệu quả cao của nhiều loại vaccine COVID-19 [nên có quá ít các “trường hợp nhiễm đột phá”] mà họ mất nhiều thời gian hơn dự kiến để xác định các chất chỉ điểm, theo Peter Dull, phó giám đốc phát triển vaccine lâm sàng của Quỹ Bill & Melinda Gates.

Trong tình huống không có “trường hợp nhiễm đột phá”, một số nhóm nghiên cứu cố gắng xác định tương quan về khả năng bảo vệ của vaccine bằng cách so sánh dữ liệu sẵn có về hiệu quả của vaccine với kết quả đo lường đáp ứng miễn dịch sau các mũi tiêm.

Các nghiên cứu này cho thấy kháng thể trung hòa là một yếu tố tốt để tiên lượng về hiệu quả của vaccine. Các loại vaccine kích hoạt nồng độ cao kháng thể như Pfizer/BioNTech và Moderna hiệu quả hơn so với Oxford/AstraZeneca và Johnson&Johnson, hai loại tạo nồng độ kháng thể trung hòa tương đối thấp.

Phân tích của nhóm do Merryn Voysey, nhà thống kê sinh học của Oxford, đứng đầu, đã so sánh đáp ứng miễn dịch trong 171 “trường hợp nhiễm đột phá” với 1,404 người không diễn tiến nhiễm trùng có triệu chứng sau tiêm vaccine.

Người tham gia thử nghiệm có nồng độ kháng thể trung hòa cao hơn và kháng thể gắn kết (nhận biết protein spike của SARS-CoV-2) cao hơn có xu hướng được bảo vệ mạnh hơn khỏi bị nhiễm COVID có triệu chứng, nhưng không hoàn toàn. Nhóm nghiên cứu sử dụng một mô hình ước tính sự tương ứng giữa nồng độ kháng thể và mức độ bảo vệ của vaccine, dao động từ 50% đến 90%. Các vaccine khác kích hoạt đáp ứng miễn dịch này cũng được kỳ vọng cũng tạo khả năng bảo vệ tương tự.

Miles Davenport, nhà miễn dịch học của Đại học New South Wales lưu ý không có khác biệt đáng kể về đáp ứng kháng thể trung hòa giữa các “trường hợp nhiễm đột phá” với nhóm được bảo vệ nhờ vaccine. Điều này xảy ra vì những người trẻ tuổi có nguy cơ nhiễm bệnh cao hơn, vì họ thường giao tiếp xã hội nhiều hơn, cũng có nồng độ kháng thể cao hơn. Mô hình của nhóm nghiên cứu từ Oxford đã hạn chế sự trùng lặp này bằng cách ước tính nguy cơ nhiễm của người tham gia thử nghiệm. Tuy nhiên, rất khó xác định nồng độ kháng thể bảo vệ hữu hiệu dựa trên nguy cơ ước tính thay vì quan sát sự khác biệt về nồng độ kháng thể trên thực tế – điều chỉ có thể thực hiện được nếu có sự khác biệt rõ ràng giữa 2 nhóm.

Goldblatt không chắc nồng độ kháng thể hữu hiệu trong nghiên cứu này có áp dụng được với các vaccine khác hay không, vì chúng dựa trên các công nghệ khác nhau: Pfizer/BioNTech dùng công nghệ mRNA, vaccine của Oxford/AstraZeneca dùng vector adenovirus, một số vaccine khác dùng tiểu đơn vị protein hoặc virus bất hoạt. Một nhóm khác đang nghiên cứu tương tự đối với vaccine của Pfizer và J&J, cũng như sẽ sớm tiến hành đối với vaccine Moderna.

Dự báo khả năng bảo vệ

Philip Dormitzer, phó chủ tịch kiêm giám đốc khoa học về vaccine chống virus của Pfizer không rõ liệu nồng độ kháng thể trung hòa cao hơn có giải thích được khả năng bảo vệ [cao] mà vaccine của hãng mang lại hay không. Nồng độ này thường thấp đến mức không thể đo được cho đến khi tiêm liều thứ hai, nhưng các thử nghiệm lâm sàng và nghiên cứu thực tế cho thấy vaccine vẫn có tác dụng bảo vệ mạnh mẽ chỉ sau liều đàu tiên. Ông nói nồng độ kháng thể trung hòa giảm dần theo thời gian, và cũng có tác dụng dự báo kém về hiệu quả chống lại các biến thể của virus.

Dormitizer và các nhà nghiên cứu khác nhấn mạnh rằng cần phân biệt sự khác biệt giữa các chất chỉ điểm sinh học đơn thuần dự đoán hiệu quả của vaccine với các chất chỉ điểm biểu hiện mức độ bảo vệ. Bên cạnh quá trình trung hòa kháng thể chống lại tình trạng nhiễm bệnh trong môi trường thí nghiệm, vaccine còn kích hoạt các kháng thể khác cũng như tế bào T tiêu diệt các tế bào nhiễm virus và hỗ trợ các đáp ứng miễn dịch khác.

Cơ quan quản lý dược phẩm vương quốc Anh đã phát tín hiệu rằng họ có thể phê duyệt vaccine dùng virrus bất hoạt của hãng Valneva (Pháp) nếu nó kích hoạt đáp ứng kháng thể cao hơn so với vaccine Oxford/AstraZeneca trong thử nghiệm lâm sàng khoảng 4,000 người.

Dull cho rằng cần phải thận trọng trong việc áp dụng các tương quan với khả năng bảo vệ của vaccine. Nếu vaccine được phê duyệt dựa trên chất chỉ điểm sinh học lại hoạt động kém hiệu quả trên thực tế, có thể cản trở nỗ lực đạt được miễn dịch [cộng đồng]. “Thời điểm này vẫn còn nhiều hạn chế để thực hiện các nghiên cứu mới về tính hiệu quả của vaccine, vậy nên cứ tiêm càng nhiều càng tốt đi đã.”

Lược dịch: Cao Hồng Chiến

Biên tập: Trần Lê Huy Vũ

Nguồn:

Callaway, Ewen. Scientists identify long-sought marker for COVID vaccine success. Nature News. 01 July 2021.

Hình cover: Tế bào (màu đỏ) bị nhiễm SARS-COV-2 (màu xanh)