Nhiều loại vaccine thông thường sử dụng virus toàn phần để kích hoạt phản ứng miễn dịch. Có hai cách tiếp cận chính:
- Vaccine ‘sống giảm độc lực’ sử dụng một dạng virus đã được làm yếu đi nhưng vẫn có thể phát triển và nhân lên, mà không gây bệnh.
Những vaccine này đơn giản là phiên bản của mầm bệnh tự nhiên được làm suy yếu, nên phản ứng của hệ thống miễn dịch cũng giống như với bất kỳ yếu tố xâm lấn tế bào nào khác, huy động một loạt các biện pháp phòng thủ chống lại nó, bao gồm tế bào ‘T diệt’ (xác định và tiêu diệt tế bào bị nhiễm), tế bào ‘T trợ giúp’ (hỗ trợ sản xuất kháng thể) và các tế bào B sản xuất kháng thể (nhắm vào các mầm bệnh ẩn náu ở những nơi khác trong cơ thể, ví dụ như ở máu).
Phản ứng miễn dịch này tiếp tục cho đến khi virus được loại bỏ khỏi cơ thể, có nghĩa là có nhiều thời gian để các ‘tế bào nhớ’ chống lại virus phát triển. Do đó, vaccine giảm độc lực sống có thể kích hoạt phản ứng miễn dịch cũng mạnh mẽ như khi tiếp xúc với virus hoang dã, nhưng không bị ốm. Tuy nhiên, chúng có thể không phù hợp với những người có hệ thống miễn dịch bị tổn thương (ví dụ như những người bị nhiễm HIV)...
Nhiều loại vaccine thông thường sử dụng virus toàn phần để kích hoạt phản ứng miễn dịch.
- Vaccine ‘bất hoạt’ sử dụng virus có vật chất di truyền đã bị phá hủy nên chúng không thể nhiễm vào tế bào và tái tạo, nhưng vẫn có thể kích hoạt phản ứng miễn dịch.
Vaccine virus bất hoạt cũng chứa virus gây bệnh hoặc các bộ phận của virus nhưng vật chất di truyền của chúng đã bị phá hủy. Vì lý do này, chúng được coi là an toàn và ổn định hơn so với vaccine sống giảm độc lực, và chúng có thể được tiêm cho những người có hệ thống miễn dịch bị tổn thương.
Mặc dù chất liệu di truyền của chúng đã bị phá hủy, virus bất hoạt vẫn chứa nhiều protein mà hệ thống miễn dịch có thể phản ứng lại. Nhưng bởi vì chúng không thể lây nhiễm vào các tế bào, vaccine bất hoạt chỉ kích thích phản ứng qua trung gian kháng thể, và phản ứng này có thể yếu hơn và thời gian tồn tại ngắn hơn. Để khắc phục vấn đề này, vaccine bất hoạt thường được tiêm cùng với chất bổ trợ (chất kích thích hệ miễn dịch) và có thể phải dùng liều nhắc lại.
Cả hai đều được thử nghiệm và dùng cho chiến lược tiêm chủng, là cơ sở của nhiều loại vaccine hiện có, bao gồm vaccine phòng bệnh sốt vàng và sởi (vaccine sống giảm độc lực), cúm mùa và viêm gan A (vaccine bất hoạt). Vaccine giảm độc lực vi khuẩn cũng đang được sử dụng, chẳng hạn như vaccine BCG cho bệnh lao.
2. Vaccine tiểu đơn vị
Thay vì tiêm toàn bộ mầm bệnh để kích hoạt phản ứng miễn dịch, vaccine tiểu đơn vị (đôi khi gọi là vaccine dạng tế bào) chứa các mảnh tinh khiết của nó, đã được lựa chọn đặc biệt để có khả năng kích thích tế bào miễn dịch. Vì những mảnh vỡ này không có khả năng gây bệnh nên vaccine tiểu đơn vị được coi là rất an toàn.
Có một số loại:
(1) Vaccine ‘tiểu đơn vị protein’ chứa các protein đặc trưng được tách ra từ các virus hoặc vi khuẩn mầm bệnh;
(2) Vaccine ‘polysaccharide’ chứa các chuỗi phân tử đường (polysaccharide) được tìm thấy trong thành tế bào của một số vi khuẩn;
(3) Vaccine ‘tiểu đơn vị liên hợp’ liên kết chuỗi polysaccharide với ‘protein mang’ để làm tăng đáp ứng miễn dịch. Hiện chỉ có vaccine tiểu đơn vị protein đang được phát triển để chống lại virus gây ra COVID-19.
Hiện chỉ có vaccine tiểu đơn vị protein đang được phát triển để chống lại virus gây ra COVID-19.
Các vaccine tiểu đơn vị khác đã được sử dụng rộng rãi. Ví dụ gồm có vaccine viêm gan B và vaccine ho gà acellular (tiểu đơn vị protein), vaccine Polysaccharide phế cầu (polysaccharide) và vaccine MenACWY, có chứa polysaccharides từ bề mặt của bốn loại vi khuẩn gây bệnh não mô cầu kết hợp với độc tố bạch hầu hoặc uốn ván (tiểu đơn vị liên hợp).
3. Vaccine axit nucleic
Vaccine acid nucleic sử dụng chất liệu di truyền từ virus hoặc vi khuẩn gây bệnh (mầm bệnh) để kích thích đáp ứng miễn dịch chống lại nó. Phụ thuộc vào vaccine mà chất liệu di truyền có thể là DNA hoặc RNA; cả hai đều cung cấp sự hướng dẫn để tạo ra protein cụ thể từ mầm bệnh, mà hệ thống miễn dịch sẽ nhận ra protein đó là ngoại lại (kháng nguyên).
Khi chất liệu di truyền được đưa vào trong tế bào vật chủ, nó sẽ đươc đọc bởi chính bộ máy sản xuất protein của tế bào và được sử dụng để tạo ra kháng nguyên, rồi kháng nguyên này sẽ kích hoạt đáp ứng miễn dịch của cơ thể.
Đây là một kỹ thuật tương đối mới, vì vậy mặc dù vaccine DNA và RNA đang được phát triển để chống lại các bệnh khác nhau, bao gồm HIV, Zika và COVID-19…
Do kháng nguyên được tạo ra bên trong tế bào của chúng ta và với số lượng lớn, nên phản ứng miễn dịch sẽ mạnh mẽ.
Ngoài ra, vaccine RNA cần phải được giữ ở nhiệt độ cực lạnh (-70C) hoặc thấp hơn, có thể là thách thức đối với các quốc gia không có thiết bị bảo quản lạnh chuyên dụng, đặc biệt là các quốc gia có thu nhập thấp và trung bình.
4. Vaccine virus trung gian
Vaccine ‘virus trung gian’ cũng hoạt động bằng cách cung cấp cho tế bào các hướng dẫn di truyền để sản xuất kháng nguyên. Nhưng chúng khác với vaccin axit nucleic ở chỗ chúng sử dụng một loại virus vô hại, khác với virus mà vaccine đang nhắm tới, để đưa những hướng dẫn này vào tế bào. Một loại virus thường được sử dụng làm trung gian là adenovirus, virus gây ra cảm lạnh thông thường.
Giống như vaccine axit nucleic, bộ máy tế bào của chúng ta bị chiếm quyền và bắt buộc sản xuất kháng nguyên từ những hướng dẫn đó, nhằm kích hoạt phản ứng miễn dịch. Vaccine virus trung gian là bắt chước giống quá trình nhiễm virus tự nhiên vì vậy kích hoạt phản ứng miễn dịch mạnh mẽ. Tuy nhiên, vì có khả năng nhiều người đã tiếp xúc với virus được sử dụng làm trung gian nên một số người có thể đã miễn dịch với nó, làm cho vaccine kém hiệu quả hơn.
