Mối liên hệ mật thiết giữa vắc xin phòng ngừa và kháng thể COVID-19

Các kháng thể là các protein hình chữ Y đặc biệt. Vai trò của chúng là nhận ra các kháng nguyên hoặc các phần tử lạ có trong vi sinh vật, chẳng hạn như virus. Phản ứng miễn dịch đối với nhiễm virus chủ yếu được tạo ra bởi một loại tế bào bạch cầu gọi là tế bào lympho. Các tế bào này chủ yếu khu trú trong mô bạch huyết như hạch bạch huyết hoặc amidan. Tuy nhiên, số lượng tế bào lympho có thể nhận biết và phản ứng chống lại bất kỳ loại virus riêng lẻ nào ban đầu rất ít. Để tạo ra phản ứng miễn dịch hiệu quả, số lượng nhỏ tế bào lympho có thể nhận ra virus phải trở nên dồi dào hơn.

Trong giai đoạn đầu khi cơ thể nhiễm virus, một loạt các biện pháp bảo vệ miễn dịch giúp làm chậm sự lây lan của virus để có thời gian cho các tế bào lympho tăng sinh. Một trong những hệ thống phòng thủ này được trung gian bởi một nhóm các protein truyền tín hiệu được gọi là interferon. Khi một tế bào bị nhiễm virus, tế bào có thể nhận ra các thành phần của virus và phản ứng bằng cách giải phóng các interferon khuếch tán sang các tế bào lân cận và kích thích các đường truyền tín hiệu bằng cách liên kết với các thụ thể trên bề mặt của chúng. Do đó, các tế bào lân cận này bắt đầu tổng hợp một số lượng lớn các protein chống virus, đưa tế bào vào trạng thái kháng virus. Nếu một loại virus đã từng xâm nhiễm vào các tế bào này, sự nhân lên của virus sẽ bị ức chế. Theo cơ chế này, sự lây lan của nhiễm trùng qua mô bị chậm lại.

Một cơ chế bảo vệ miễn dịch hoạt động sớm khác liên quan đến một loại tế bào bạch cầu được gọi là tế bào diệt tự nhiên (tế bào NK) - một nhóm tế bào lympho có khả năng bẩm sinh nhận ra các tế bào bị nhiễm virus và khiến chúng chết để virus không còn nhân rộng. Tế bào NK nhận ra những thay đổi xảy ra trong các tế bào bị nhiễm virus, mặc dù chúng không nhận biết cụ thể bất kỳ trường hợp nhiễm virus cụ thể nào. Các hệ thống phòng thủ miễn dịch bẩm sinh này (tức là các interferon và tế bào NK) rất quan trọng trong vài ngày đầu sau khi nhiễm bệnh, trong khi các tế bào lympho phân chia và biệt hóa thành các tế bào có khả năng đáp ứng miễn dịch hiệu quả.

Khoảng 3 – 4 ngày sau khi bị nhiễm, có đủ tế bào lympho đặc hiệu với virus để bắt đầu hình thành phản ứng miễn dịch hiệu quả chống lại virus. Để kiểm soát sự lây nhiễm, hệ thống miễn dịch phải vừa tiêu diệt các tế bào bị nhiễm virus, vừa ngăn chặn sự lây lan của virus giữa các tế bào. Những hành động riêng biệt này được thực hiện bởi hai bộ tế bào lympho khác nhau.

Một số nghiên cứu cho đến nay cho thấy rằng, hầu hết những người đã bị nhiễm SARS-CoV-2 đều phát triển các kháng thể đặc hiệu với loại virus này. Tuy nhiên, mức độ của các kháng thể này có thể khác nhau giữa những người bị bệnh nặng (mức độ kháng thể cao hơn) và những người bị bệnh nhẹ hơn hoặc nhiễm trùng không có triệu chứng (mức độ kháng thể thấp hơn). Nhiều nghiên cứu đang được tiến hành để hiểu rõ hơn về mức độ kháng thể cần thiết và thời gian tồn tại của những kháng thể này.

Tầm quan trọng tương đối của các loại phòng vệ miễn dịch khác nhau chống lại sự lây nhiễm virus phụ thuộc vào loại virus. Đối với một bệnh nhiễm virus cấp tính như SARS-CoV-2, các biện pháp bảo vệ miễn dịch làm chậm sự lây lan của nó trong cơ thể là quan trọng nhất.

Để lây nhiễm tế bào, hạt virus SARS-CoV-2 trước tiên phải liên kết với một protein cụ thể gọi là enzyme chuyển đổi angiotensin 2 (hay ACE2), có trên bề mặt tế bào ở phổi và các cơ quan khác như tim, thận và ruột. Khi con người đã có kháng thể, chúng liên kết với protein đột biến của virus có thể cản trở khả năng tương tác của nó với ACE2, do đó hạn chế khả năng lây nhiễm của virus.

Ngoài vai trò ngăn chặn sự lây nhiễm, các kháng thể còn thúc đẩy việc loại bỏ và tiêu diệt virus bởi các tế bào khác của hệ thống miễn dịch. Việc sản xuất các kháng thể nhận biết các kháng nguyên virus cụ thể có thể tồn tại trong nhiều tháng, điều này mang lại khả năng miễn dịch kéo dài chống lại virus ngay cả khi tất cả các phần tử virus đã bị loại bỏ.

Về lâu dài, việc sản xuất các kháng thể nhận biết virus sẽ suy giảm nhưng các phản ứng miễn dịch xảy ra trong quá trình nhiễm virus sẽ làm cho quần thể tế bào lympho nhận biết virus đó mở rộng. Một số tế bào lympho này được gọi là tế bào nhớ, duy trì khả năng phản ứng nhanh chóng với sự nhiễm trùng lặp đi lặp lại với cùng một loại virus. Do đó, khả năng miễn dịch lâu dài đối với nhiễm virus phụ thuộc vào cả kháng thể và các tế bào nhớ nhận ra virus đó.

Khi virus đột biến, các protein bề mặt của chúng làm các kháng nguyên mà chúng mang theo bị thay đổi thì các kháng thể ban đầu sẽ kém hiệu quả hơn để chống lại chúng. Tuy nhiên, sự đột biến vẫn có những giới hạn, vì virus vẫn phải liên kết với tế bào chủ của nó để tồn tại và khi có các kháng thể can thiệp vào virus và tế bào thì virus ít có khả năng đột biến hơn.

Trong những tháng đầu của đại dịch, nhiều chủng biến thể mới của virus đã được phát hiện nhưng tốc độ đột biến của những protein này dường như đã chậm lại.

Các kháng thể đặc hiệu với COVID – 19 có thể phát hiện được gồm 03 loại:

• Kháng thể IgM phát triển sớm khi bị nhiễm trùng.
• Các kháng thể IgG phát triển sau khi bị nhiễm vài tuần và là chìa khóa để thiết lập khả năng miễn dịch sau khi bị nhiễm trùng.
• Kháng thể IgA bảo vệ bề mặt của màng nhầy khắp cơ thể.

Các kết quả xét nghiệm cho thấy các kháng thể đặc hiệu này thường được phát hiện trong máu người bệnh trong khoảng l-3 tuần từ khi xuất hiện các triệu chứng.

Coronavirus gây ra dịch COVID-19 có các gai protein trong mỗi hạt virus. Các protein tăng đột biến này cho phép virus bám vào tế bào và gây bệnh. Các loại vắc-xin phòng Covid-19 đang trong quá trình phát triển giúp cơ thể "nhận ra" những protein đột biến này là ngoại lai và chống lại coronavirus. Vắc-xin sẽ bảo vệ người được tiêm chủng bằng cách tạo ra kháng thể COVID-19 giúp giảm khả năng nhiễm bệnh ở người có nguy cơ.

Nếu bạn đã nhiễm COVID-19 và khỏi bệnh, bạn có thể có một số khả năng tạo ra kháng thể COVID-19 tự nhiên để chống lại căn bệnh này. Tuy nhiên, vì loại virus này còn khá mới mẻ nên không rõ khả năng miễn dịch tự nhiên này có thể tồn tại trong bao lâu.

Việc nghiên cứu vắc -xin phòng bệnh là cách tốt nhất để đẩy lùi dịch bệnh. Mục đích chung của vắc - xin covid hiện tại là gây ra phản ứng miễn dịch đặc hiệu mà không làm cho chúng ta mắc bệnh. Hầu hết các vắc xin COVID-19 sử dụng protein 'tăng đột biến' của coronavirus để gây ra phản ứng miễn dịch này, giúp hệ thống miễn dịch của con người nhận ra protein đột biến này là ngoại lai, đồng thời tạo ra các tế bào miễn dịch và kháng thể lâu dài.

Các nhà khoa học cũng tìm thấy các các kháng thể riêng lẻ có thể liên kết với hầu hết các biến thể khác nhau của vi-rút ở các nước khác nhau. Những kháng thể như vậy được cho là 'phản ứng chéo'. Điều đặc biệt của vắc xin Covid chính là tạo ra các kháng thể phản ứng chéo và sẽ bảo vệ chống lại hầu hết hoặc tất cả các biến thể virus phát triển.

Vắc xin mRNA sử dụng mã di truyền có tên là RNA để kích hoạt sản xuất protein tăng đột biến đặc hiệu của coronavirus. Khi mRNA xâm nhập vào các tế bào của cơ thể, các tế bào sẽ sử dụng các hướng dẫn có trong RNA để tạo ra protein tăng đột biến. Các tế bào miễn dịch sau đó nhận ra protein đột biến là ngoại lai và bắt đầu xây dựng phản ứng miễn dịch chống lại nó. RNA từ vắc xin không thay đổi hoặc tương tác với DNA của chúng ta theo bất kỳ cách nào.

Vắc xin dựa trên protein sử dụng một thành phần không lây nhiễm của coronavirus, thường là protein đột biến. Protein này được tìm thấy trên bề mặt của virus và được sản xuất trong phòng thí nghiệm. Khi vắc xin đi vào cơ thể, các tế bào miễn dịch nhận ra protein đột biến là chất lạ. Các tế bào miễn dịch sau đó nhận ra protein đột biến là ngoại lai và bắt đầu xây dựng phản ứng miễn dịch chống lại nó.

Vắc xin vectơ sử dụng một loại virus động vật vô hại bị suy yếu có chứa mã di truyền cho một loại protein duy nhất đối với coronavirus, thường là protein đột biến. Virus động vật suy yếu này được biết đến như một vector virus. Khi chất này xâm nhập vào cơ thể, nó sẽ hướng dẫn các tế bào của chúng ta tạo ra protein tăng đột biến coronavirus. Tế bào của chúng ta sử dụng các hướng dẫn này để tạo ra các bản sao của protein. Sau đó, các tế bào miễn dịch nhận ra protein đột biến là ngoại lai và bắt đầu xây dựng phản ứng miễn dịch chống lại nó.

Theo các báo cáo được công bố bởi AstraZeneca trên tờ Lancet, một liều tiêm chủng duy nhất đã làm tăng lượng kháng thể đối với protein đột biến của virus SARS-CoV-2 lên gấp 4 lần ở 95% người tham gia một tháng sau khi tiêm. Ở tất cả những người tham gia, phản ứng tế bào T được tạo ra đạt đỉnh điểm vào ngày 14 và duy trì hai tháng sau khi tiêm. Hoạt động trung hòa chống lại SARS-CoV-2 được thấy ở 91% người tham gia một tháng sau khi tiêm chủng và ở 100% người tham gia tiêm liều thứ hai. Mức độ kháng thể trung hòa được thấy ở những người tham gia nhận một hoặc hai liều nằm trong một phạm vi tương tự như ở những bệnh nhân COVID điều trị.

Thời gian tốt nhất để kiểm tra kháng thể là 28 - 35 ngày sau liều thứ hai tiêm chủng vắc xin. Một nghiên cứu được thực hiện ở Tây Ban Nha với 70.000 người, cho thấy khoảng 14 - 15% số người loại bỏ tất cả các kháng thể của họ trong vòng 2 tháng đối với những người khác thì mức độ kháng thể giảm trong 3-9 tháng. Những phát hiện này đã được Trường Đại học King nhắc lại. Một số nghiên cứu cho rằng tế bào T cũng đóng một phần quan trọng và trí nhớ của chúng có thể tiếp tục sau khi kháng thể IgG bị loại bỏ.

Cho đến tháng 9/2021, hiện chưa có quy trình đo lường được tiêu chuẩn hóa trên toàn cầu. Mỗi phòng thí nghiệm tại các nước đang sử dụng một số loại xét nghiệm miễn dịch để đo lường khía cạnh đơn lẻ của phản ứng miễn dịch. Các nhà khoa học và các quốc gia đang tích cực nghiên cứu và theo dõi mối quan hệ giữa kháng thể covid và khả năng nhiễm bệnh để tìm những hướng đi mới hiệu quả trong phòng và điều trị căn bệnh nguy hiểm này.

Nguồn tham khảo:

• https://www.medicalnewstoday.com/articles/covid-19-antibodies
• https://www.nhs.uk/conditions/coronavirus-covid-19/testing/antibody-testing-to-check-if-youve-had-corona virus/
• https://www.open.edu/openlearn/science-maths-technology/biology/how-does-the-human-body-fight-viral-infection
• https://www.health.gov.au/initiatives-and-programs/covid-19-vaccines/learn-about-covid-19-vaccines/how-do-covid-19-vaccines-work
• https://walkin-clinic.co.uk/blog/covid/testing-for-antibodies-after-a-covid-19-vaccine
• https://www.astrazeneca.com/media-centre/press-releases/2021/covid-19-vaccine-astrazeneca-confirms-protection-against-severe-disease-hospitalisation-and-death-in-the-primary-analysis-of-phase-iii-trials.html