Tế bào T đã phá hủy các tế bào cơ thể nhiễm vi khuẩn, virut bằng cách nào

Trong tình hình nguồn cung vắc xin khan hiếm trên toàn thế giới thì vắc xin tốt nhất là vắc xin chúng ta tiếp cận được sớm nhất. Các loại vắc xin được tạo ra dù bằng phương pháp cổ điển hay hiện đại đều có hiệu quả bảo vệ nhất định con người trước các tác nhân bên ngoài.

Có nhiều cách để phân loại vắc xin nhưng cách đơn giản nhất là phân loại dựa theo cách vắc xin tạo tạo ra miễn dịch. Vắc xin chứa những protein được gọi kháng nguyên để kích thích hệ miễn dịch của cơ thể tạo ra kháng thể. Protein kháng nguyên có 2 cách được tạo ra: tạo ra khi vào trong cơ thể (do tế bào cơ thể chúng ta tạo ra) hoặc tạo ra ở ngoài cơ thể.

Tế bào T đã phá hủy các tế bào cơ thể nhiễm vi khuẩn, virut bằng cách nào

Ảnh: Quận 4 triển khai chiến dịch cao điểm tiêm chủng vắc xin phòng COVID-19 với mục đích bao phủ mũi 1 cho toàn bộ người dân trên 18 tuổi đang sinh sống trên địa bàn quận (Yến Thư - HCDC)

Protein kháng nguyên được tạo ra ngoài cơ thể

Đây là cơ chế tác động của vắc xin sử dụng vi rút bất hoạt hoặc vắc xin tiểu đơn vị. Trong vắc xin bất hoạt, vi rút được nuôi cấy trên tế bào và sau đó được làm bất hoạt bằng hóa chất để phá hủy acid nhân của nó chỉ và để lại cấu trúc protein có vai trò kháng nguyên. Phương pháp này kháng nguyên đã có sẵn trong vắc xin và do bất hoạt nên vi rút không thể nhân lên khi tiêm vào cơ thể. Phương pháp sản xuất này là phương pháp kinh điển đã được áp dụng sản xuất nhiều loại vắc xin như vắc xin dại (Verorab).

Sử dụng phương pháp này để sản xuất vắc xin COVID-19 có vắc xin do công ty Sinopharm chế tạo bằng cách nuôi cấy vi rút trên tế bào Vero và sau đó được bất hoạt bằng β-Propiolactone (từ đây được gọi tắt là vắc xin Sinopharm-BIBP). Đây là loại vắc xin đã được Bộ Y tế cấp phép và đang được triển khai tiêm chủng tại các tỉnh thành hiện nay.

Trong vắc xin tiểu đơn vị, protein kháng nguyên được hình thành bằng cách nuôi cấy tế bào (vi khuẩn hoặc tế bào động vật) có đoạn gene mã hóa protein kháng nguyên. Vi khuẩn hoặc tế bào động vật sẽ giúp tạo ra kháng nguyên. Ví dụ có một loại vắc xin là "NVX-CoV2373" (thường gọi là vắc xin Novavax) sử dụng một loại vi khuẩn mang đoạn gen mã hóa Protein-S của SARS-CoV-2.

Khi các protein kháng nguyên đã được tạo ra ngoài cơ thể được tiêm vào, nó sẽ đóng vai trò kháng nguyên tương tác với tế bào miễn dịch để tạo ra kháng thể giúp bảo vệ cơ thể. Muốn tăng cường sự tương tác thì các vắc xin cần được kết hợp với tá chất (adjuvant). Đây là cách sản xuất kinh điển, an toàn do đã áp dụng sản xuất nhiều loại vắc xin trước đó.

Protein kháng nguyên được tạo ra bên trong cơ thể

Muốn sản xuất vắc xin thuộc loại protein kháng nguyên được tạo ra trong cơ thể, trước đây chỉ có một cách là sử dụng vi rút sống giảm độc lực. Vi rút này không bị bất hoạt, nó chỉ bị giảm độc lực nên nó sẽ xâm nhập vào cơ thể, sinh sản và tạo kháng nguyên. Qua đó tạo ra đáp ứng miễn dịch. Chúng không gây hại cho cơ thể do đã giảm hoặc mất độc lực. Phương pháp này đã được áp dụng tạo ra nhiều loại vắc xin điển hình là vắc xin Sởi.

Tuy nhiên với SARS-CoV-2 thì việc sử dụng phương pháp vắc xin giảm độc lực là khó khăn trong việc tạo ra chủng mới giảm độc lực. Việc phải kiểm tra thật chặt chẽ để tránh trường hợp chủng này phục hồi độc lực do biến dị. Do đó chưa có vắc xin giảm độc lực nào được tạo ra dành cho SARS-CoV-2.

Có 2 cách thông minh hơn và mới được phát triển gần đây để điều khiển sự tạo ra protein kháng nguyên trong cơ thể để chế tạo vắc xin. Cách thứ nhất là sử dụng vật liệu di truyền là DNA và đưa đoạn mã di truyền này vào một con vi rút được gọi là virus vector (vi rút mang vật liệu di truyền là DNA của SARS-CoV-2). Khi vi rút vector này vào cơ thể nó sẽ xâm nhập vào trong tế bào vật chủ, điều khiển bộ máy tế bào để tổng hợp ra protein kháng nguyên. Thí dụ của vắc xin loại này là vắc xin của AstraZeneca và vắc xin Spunik-V.

Cách thứ hai là sử dụng vật liệu di truyền là mRNA (RNA thông tin) và cho vào các hạt lipid rất nhỏ (lipid nanoparticles). Khi vào cơ thể các hạt lipid này đi vào trong tế bào, điều khiển tế bào sản xuất ra protein kháng nguyên.  Thí dụ của vắc xin mRNA là vắc xin Pfizer và vắc xin Moderna. Phát hiển vắc xin theo cách này rất nhanh và có hiệu quả do không phải nuôi cấy tế bào hoặc nuôi cấy virút. Do sử dụng công nghệ mới tính an toàn còn đang được kiểm chứng chứ chưa đầy đủ như các loại vắc xin tạo ra theo các phương pháp cổ điển. Thêm vào đó, việc chế tạo vắc xin loại này nhanh nhưng giá thành hiện nay cao do phải sở hữu các độc quyền sáng chế.

Bên cạnh đó, vắc xin sử dụng công nghệ mRNA do cấu trúc của mRNA rất mỏng manh nên hạn sử dụng rất ngắn, phải giữ ở nhiệt độ rất thấp (-70oC đối với vắc xin Pfizer và -20oC đối với vắc xin Moderna) và chỉ cần một sai sót nhỏ trong dây chuyền lạnh hoặc kĩ thuật tiêm sẽ làm hiệu quả bảo vệ của vắc xin bị mất.

PGS.TS.BS Đỗ Văn Dũng

Trưởng khoa Y tế Công cộng – trường Đại Học Y dược TP.HCM

  • lý thuyết
  • trắc nghiệm
  • hỏi đáp
  • bài tập sgk

tế bào T đã phá huỷ các tế bào cơ thể nhiễm vi khuẩn, virut bằng cách nào ?

Các câu hỏi tương tự

Câu 4. Trong cơ thể người, loại tế bào nào dưới đây có khả năng tiết kháng thể? *

1 điểm

- Bạch cầu ưa axit

- Bạch cầu limphô B

- Bạch cầu mônô

- Bạch cầu limphô T

Câu 5: Trong hoạt động miễn dịch của cơ thể người, sự kết hợp của cặp nhân tố nào dưới đây diễn ra theo cơ chế chìa khóa và ổ khóa? *

1 điểm

- Kháng nguyên- kháng thể

- Vi khuẩn- protein độc

- Kháng nguyên- kháng sinh

- Kháng sinh- kháng thể

Câu 6. Tế bào limphô T có khả năng tiết ra chất nào dưới đây? *

1 điểm

- Prôtêin độc

- Kháng thể

- Kháng nguyên

- Kháng sinh

Câu 7: Khả năng người nào đó đã từng một lần bị bệnh nhiễm nào đó, sau đó không mắc lại bệnh đó nữa được gọi là *

1 điểm

- Miễn dịch bẩm sinh

- Miễn dịch chủ động

- Miễn dịch bị động

- Miễn dịch tập nhiễm

Câu 8: Khi được tiêm phòng vacxin thủy đậu, chúng ta sẽ không bị mắc căn bệnh này trong tương lai. Đây là dạng miễn dịch nào? *

1 điểm

- Miễn dịch nhân tạo

- Miễn dịch tự nhiên

- Miễn dịch tập nhiễm

- Miễn dịch bẩm sinh

Câu 9: Trong cơ thể có 2 loại miễn dịch đó là *

1 điểm

- Miễn dịch bẩm sinh, miễn dịch chủ động

- Miễn dịch chủ động, miễn dịch tập nhiễm

- Miễn dịch bẩm sinh, miễn dịch tập nhiễm

- Miễn dịch tự nhiên, miễn dịch nhân tạo

Câu 10: Trong hệ thống "hàng rào" phòng chống bệnh tật của con người, nếu vi khuẩn, virut thoát khỏi sự thực bào thì ngay sau đó, chúng sẽ phải đối diện với hoạt động bảo vệ của: *

1 điểm

- Bạch cầu limpho T

- Bạch cầu ưa kiềm

- Bạch cầu limpho B

- Bạch cầu trung tính

Các tế bào T phát triển từ các tế bào gốc tủy xương di chuyển đến tuyến ức, nơi chúng trải qua sự chọn lọc khắt khe. Có 3 loại tế bào T chính:

Trong quá trình chọn lọc, các tế bào T phản ứng với tự kháng nguyên được trình diện bởi các phân tử MHC nội sinh hoặc chính các phân tử MHC (bất kể có kháng nguyên hay không) thì được loại bỏ bởi quá trình chết theo chu trình, hạn chế khả năng tự miễn dịch. Chỉ có các tế bào T mà có thể nhận ra phức hợp kháng nguyên ngoại lai cho phân tử MHC của cơ thể mới tồn tại; chúng rời tuyến ức vào máu ngoại vi và mô lymphoid.

Hầu hết các tế bào T trưởng thành biểu hiện CD4 hoặc CD8 và có một vùng gắn kháng nguyên, thụ thể bề mặt Ig-like gọi là thụ thể tế bào T (TCR). Có 2 loại TCR:

  • Alpha-beta TCR: Bao gồm các chuỗi TCR alpha và beta; hiện diện trên hầu hết các tế bào T

  • Gamma-delta TCR: Bao gồm chuỗi TCR gamma và delta; hiện diện trên một số lượng nhỏ các tế bào T

Các gen mã hoá TCR, giống như gen Ig, được sắp xếp lại, dẫn đến việc xác định tính đặc hiệu và ái lực với kháng nguyên. Hầu hết các tế bào T (những người có alpha-beta TCR) nhận ra peptide có nguồn gốc kháng nguyên biểu hiện ở phân tử MHC của tế bào trình diện kháng nguyên. Các tế bào T Gamma-delta nhận ra protein kháng nguyên trực tiếp hoặc nhận ra lipid antigen được biểu hiện bởi một phân tử giống MHC gọi là CD1. Đối với các tế bào B, số lượng tế bào T đặc hiệu là gần như vô hạn.

Để các tế bào T alpha-beta được kích hoạt, TCR phải kết nối với kháng nguyên-MHC (xem hình Mô hình hai tín hiệu để kích hoạt tế bào T Mô hình hai tín hiệu cho kích hoạt tế bào T.

Tế bào T đã phá hủy các tế bào cơ thể nhiễm vi khuẩn, virut bằng cách nào
) . Các phân tử bổ sung đồng kích hoạt cũng phải tương tác (ví dụ, CD28 trên tế bào T tương tác với CD80 và CD86 trên tế bào trình diện kháng nguyên); nếu không, tế bào T trở nên trơ hoặc chết theo chương trình. Một số phân tử phụ (ví dụ, CTLA-4 [kháng nguyên tế bào lympho T gây độc 4) trên tế bào T, cũng tương tác với CD80 và CD86 trên tế bào chết, tương tác với PD-L1 [ligand protein death cell 1] trên tế bào trình diện kháng nguyên) ức chế các tế bào T hoạt hóa trước đó và do đó làm giảm đáp ứng miễn dịch. Các phân tử như CTLA-4 và PD-1, và các phối tử của chúng, được gọi là các phân tử checkpoint bởi vì chúng báo hiệu rằng tế bào T cần được kiềm chế để tiếp tục hoạt động. Các tế bào ung thư biểu hiện các phân tử điểm kiểm tra có thể được bảo vệ khỏi hệ thống miễn dịch bằng cách hạn chế hoạt động của các tế bào T đặc hiệu của khối u.

Các kháng thể đơn dòng nhắm vào các phân tử điểm kiểm tra trên các tế bào T hoặc trên các tế bào khối u (gọi là các chất ức chế điểm kiểm tra, xem bảng Một số tác nhân miễn dịch trong sử dụng lâm sàng Một số tác nhân điều trị miễn dịch trong sử dụng lâm sàng

Tế bào T đã phá hủy các tế bào cơ thể nhiễm vi khuẩn, virut bằng cách nào
) được sử dụng để ngăn chặn sự điều chỉnh giảm đáp ứng của khối u và điều trị hiệu quả một số bệnh ung thư kháng thuốc. Tuy nhiên, vì các phân tử checkpoint cũng có liên quan đến các phản ứng miễn dịch khác, các chất ức chế checkpoint có thể gây ra phản ứng viêm và tự miễn dịch nghiêm trọng (cả hệ thống và cơ quan).

Các chuỗi alpha (α) và beta (β) của thụ thể tế bào T (TCR) liên kết với kháng nguyên (Ag) -phức hợp hòa hợp mô (MHC) trên một tế bào trình diện kháng nguyên (APC), và CD4 hoặc CD8 tương tác với MHC. Cả hai hành động kích thích tế bào T (tín hiệu đầu tiên) thông qua các chuỗi phụ CD3. Tuy nhiên, nếu không có tín hiệu thứ hai (đồng kích hoạt), tế bào T sẽ trơ hoặc dung nạp.

TCR có cấu trúc tương đồng với thụ thể tế bào B; các chuỗi αβ (hoặc là gamma [γ] và delta [δ]) có các vùng hằng định (C) và biến đổi (V). (1) = tín hiệu thứ nhất; (2) = tín hiệu thứ 2.

Tế bào T hỗ trợ (Th) thường là CD4 nhưng có thể là CD8. Chúng biệt hóa từ Th0 thành một trong những tế bào sau đây:

  • Th1: Nói chung, tế bào Th1 tăng cường miễn dịch qua trung gian tế bào thông qua các tế bào T và các đại thực bào gây độc tế bào và do đó đặc biệt liên quan đến việc phòng chống các tác nhân gây bệnh trong tế bào (ví dụ, virus). Chúng cũng có thể thúc đẩy sản xuất một số lớp kháng thể.

  • Th2: Th2 tế bào đặc biệt chuyên nghiệp trong việc thúc đẩy sản xuất kháng thể bởi các tế bào B (miễn dịch dịch thể) và do đó đặc biệt liên quan đến các đáp ứng trực tiếp nhắm vào dị nguyên gây bệnh ngoài tế bào (ví dụ vi khuẩn, ký sinh trùng).

  • Th17: Tế bàoTh17 thúc đẩy viêm mô.

Tế bào T đã phá hủy các tế bào cơ thể nhiễm vi khuẩn, virut bằng cách nào

Tế bào T điều hòa (ức chế) trung gian ngăn chặn phản ứng miễn dịch và thường biểu hiện yếu tố phiên mã Foxp3. Chúng bao gồm các tập hợp con của các tế bào T CD4 hoặc CD8 phát triển trong tuyến ức (Treg tự nhiên) hoặc từ các tế bào T thông thường khi gặp kháng nguyên ở ngoại vi (Treg gây ra). Các tế bào T điều hòa tiết ra các cytokine như chuyển đổi yếu tố tăng trưởng (TGF) -beta và interleukin (IL) -10 với các đặc tính ức chế miễn dịch hoặc ức chế đáp ứng miễn dịch với các cơ chế tế bào như CTLA- 4 và CD25. Bệnh nhân có đột biến chức năng trong Foxp3 phát triển hội chứng rối loạn tự miễn dịch IPEX Hội chứng IPEX (điều hòa miễn dịch, hội chứng đa tuyến nội tiết, bệnh đường ruột, hội chứng liên kết X).

Tế bào T (Tc) gây độc thường là CD8 nhưng có thể là CD4; chúng rất quan trọng để loại bỏ các mầm bệnh trong tế bào, đặc biệt là vi rút. Tế bào Tc đóng một vai trò trong việc thải ghép cơ quan.

Tế bào Tc phát triển bao gồm 3 giai đoạn:

  • Một tế bào tiền thân, khi được kích thích thích hợp, có thể biệt hóa thành một tế bào Tc

  • Một tế bào phản ứng đã biệt hóa và có thể tiêu diệt mục tiêu thích hợp của nó

  • Một tế bào nhớ không hoạt động (không còn được kích thích) nhưng sẽ sẵn sàng để trở thành một tế bào phản ứng khi được tái kích thích bởi sự kết hợp kháng nguyên -MHC ban đầu

Tế bào TC được kích hoạt đầy đủ, như tế bào diệt tự nhiên, có thể giết chết một tế bào đích bị nhiễm bệnh bằng cách gây ra sự chết theo chu trình.

Tế bào Tc có thể tiết ra cytokines và như tế bào Th sẽ được chia thành các loại Tc1 và Tc2 dựa trên dấu ấn sản xuất cytokine của chúng.

  • Đồng ghép: Được tạo ra để đáp ứng với các tế bào tự thân (autologous) được biến đổi bởi nhiễm virus hoặc các protein ngoại lai khác

  • Dị sinh: Được tạo ra để đáp ứng với các tế bào biểu hiện các sản phẩm MHC ngoại lai (ví dụ, trong ghép tạng khi các phân tử MHC của người hiến tặng khác với người nhận)

Một số tế bào Tc có thể trực tiếp nhận ra MHC ngoại sinh (con đường trực tiếp); những tế bào khác có thể nhận ra các mẩu MHC ngoại sinh được trình diện bởi các phân tử MHC tự thân của người nhận ghép tạng (con đường gián tiếp).