Một Vaccin Chống lại Bệnh Sốt Thung Lũng Cuối Cùng Có Hiệu Quả—Dành Cho Chó

Một loại vaccin thử nghiệm có thể bảo vệ hàng triệu người sống ở Tây Nam Hoa Kỳ khỏi bệnh sốt thung lũng—một loại nhiễm trùng do nấm sống trong đất khó điều trị và có thể gây tàn tật và tử vong—đã vượt qua thử nghiệm hiệu quả đầu tiên và đang tiến gần đến sự chấp thuận từ phía liên bang, có thể trong vòng hai năm tới.

Chú ý: Vaccin được thử nghiệm và sẽ được phát triển cho chó. Một công thức có thể được đưa cho con người, nếu có thể đạt được, sẽ mất nhiều năm và hàng triệu đô la. Nhưng các nhà nghiên cứu nói rằng ngay cả bước đầu tiên này cũng đáng chú ý, một cột mốc quan trọng trên đường đi ngăn chặn hàng trăm nghìn trường hợp nhiễm bệnh hàng năm.

Để rõ ràng, vaccin này cũng cần cho chó. Chúng không chỉ là một hệ thống mô hình cho công việc thí nghiệm trong phòng thí nghiệm; vì lý do chưa được hiểu rõ, chúng phát triển bệnh và các biểu hiện nặng nhất của nó với tỷ lệ cao hơn so với con người. Có thể có khoảng 30 triệu chó sống trong khu vực lây nhiễm bệnh sốt thung lũng, tập trung chủ yếu ở Arizona, trải từ California đến Tây Texas và lan rộng vào Nevada và Utah. Ở một số quận Arizona, 1 trong 10 chó phát triển bệnh mỗi năm, và đó là nguyên nhân số 1 khiến chó bị giao cho quản lý động vật. Một vaccin có thể bảo vệ chúng sẽ giúp giảm bớt đau khổ cho thú cưng được yêu quý và giảm chi phí cho chủ nhân và trại cứu thú.

Ứng cử viên vaccin, được phát triển bởi Trung tâm Sốt thung lũng xuất sắc tại Khoa Y thuật Đại học Arizona, sử dụng một phiên bản của một trong những nấm gây nhiễm trùng, trong đó gen điều khiển độc tính đã được xóa bỏ. Hợp tác với các nhà nghiên cứu tại các đại học khác và công ty khởi nghiệp sinh học Anivive Lifesciences ở Long Beach, California, nhóm nghiên cứu tiêm chủng cho chó bằng một dung dịch chứa bào tử sống từ nấm đã được thay đổi. Họ phát hiện một lịch trình hai liều gồm một liều tiêm ban đầu và một liều kích thích là an toàn và bảo vệ chó khỏi việc phát triển bệnh khi chúng tiếp xúc với nấm hoang dã trong phòng thí nghiệm. Kết quả đã được xuất bản trước tháng 10 trên tạp chí Vaccine.

“Chúng tôi cho rằng kết quả rất thuyết phục, vaccin cho thấy sự bảo vệ mạnh mẽ trong mô hình này—và đây là một mô hình quyết liệt, so với nhiễm trùng kiểu hoang dã,” nói John Galgiani, tác giả chính của bài báo và giám đốc của Trung tâm Đại học Arizona. Nhóm đang làm việc để mở rộng mô hình nhỏ được phát triển trong phòng thí nghiệm của ông để sản xuất một công thức ổn định trên kệ có thể được thương mại hóa để sử dụng cho chó. Sau đó, nhóm sẽ nộp đơn đăng ký cho Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, cơ quan quản lý vaccin động vật, để được chấp thuận điều kiện. Họ hy vọng sẽ nhìn thấy nó được phân phối vào năm 2023.

Đây là tin tức đầu tiên trong một chuỗi dài những thất vọng, bắt đầu từ những năm 1980, khi Galgiani là một phần của một nhóm nghiên cứu với nguồn kinh phí mỏng manh nghiên cứu ứng cử viên vaccin cho con người dựa trên nấm bị vô hiệu hóa. Thử nghiệm không thành công—phản ứng tại nơi tiêm quá đau đớn—và từ đó, không có vaccin nào cho bệnh sốt thung lũng, cũng như cho bất kỳ bệnh nấm nào khác.

Ngoài việc nộp hồ sơ công thức cho USDA, bước tiếp theo là thực hiện thử nghiệm an toàn với khoảng 600 chó trong thế giới thực. Chủ nhân sẽ tự nguyện đưa thú cưng của họ để nhận vaccin miễn phí, đổi lại là kiểm tra chó của họ một tháng sau đó, theo Dylan Balsz, người sáng lập và CEO của Aninive. Một khi vaccin được cấp phép, mục tiêu là bán nó cho bác sĩ thú y, cung cấp một phương án phòng ngừa thay thế cho các chuỗi dài, và đôi khi là trọn đời, của thuốc mà chó phải nhận sau khi bị nhiễm trùng.

Với may mắn, thu nhập từ những bán hàng đó—Balsz ước tính giá có thể dao động từ $30 đến $60 mỗi liều—có thể khởi động phần còn lại của danh mục công ty, bao gồm quyền phát triển ứng cử viên thành vaccin cho con người. Đối với nỗ lực đó, họ sẽ tìm kiếm đối tác bổ sung. Ngành kinh doanh cốt lõi của Anivive là khai thác văn bản nghiên cứu để tìm các hợp chất bị bỏ quên có thể được tái chế thành thuốc thú y. “Nhưng đây đã là sự ám ảnh của chúng tôi,” Balsz nói. “Tôi không đánh giá cao là chưa bao giờ có vaccin nấm.”

Một công thức dành cho con người là điều chuyên gia nhiễm nấm hy vọng thấy nhất. “Chúng ta nhất định cần một vaccin,” nói George Thompson, giáo sư bác sĩ và cộng tác viên điều hành Trung tâm Sốt thung lũng tại Đại học California, Davis, đồng thời là một trung tâm điều trị lớn cho bệnh nhân con người và cơ sở nghiên cứu nơi vaccin đầu tiên không thành công đã được thử nghiệm. “Đây là một căn bệnh tiếp tục gia tăng hàng năm, và nó ảnh hưởng đến những nhóm dân số yếu đuối nhất của chúng ta: người làm nông, công nhân xây dựng trường năng lượng mặt trời ở Thung lũng Trung ương. Đó là những nhóm không có nguồn lực cho chăm sóc sức khỏe nếu họ gặp vấn đề với biến chứng của sốt thung lũng. Vì vậy, việc ngăn chặn nó thông qua một vaccin thực sự là một bước tiến lớn.”

Nhiều yếu tố đã làm khó khăn trong việc đối phó với nguy cơ của sốt thung lũng—kỹ thuật là coccidioidomycosis, do các hợp chất Coccidioides immitis và Coccidioides posadasii. Đầu tiên, nó được gây ra bởi một loại nấm. Điều đó có nghĩa là nó giống chúng ta hơn, ở cấp độ tế bào, so với vi khuẩn hoặc virus. Những loại thuốc có thể giết chết nấm cũng có thể làm tổn thương tế bào của chúng ta.

Tuy nhiên, trong khi nhiễm nấm là một vấn đề lớn trên toàn thế giới—một tổ chức ước tính có thể có 300 triệu người nhiễm và 1,6 triệu người chết mỗi năm—sốt thung lũng lại là một căn bệnh chuyên biệt trong nhóm đó. Phạm vi của nó dường như chỉ giới hạn ở phía tây Hoa Kỳ, Mexico, Trung Mỹ, đông Brazil và miền bắc Argentina. Số ca được xác nhận mới nhất ở Hoa Kỳ là 18.407 vào năm 2019, mặc dù các nhà nghiên cứu ước tính số ca thực tế có thể là 150.000 trường hợp hoặc cao hơn.

Sự chênh lệch giữa số trường hợp đã biết và nghi ngờ là do một tập hợp phức tạp các yếu tố. Không phải ai hít vào các bào tử, mà tự do từ nấm trong đất ở những thời kỳ khô, và có thể di chuyển hàng trăm dặm, đều phát triển bệnh. Những người làm như vậy có thể nhầm lẫn các triệu chứng như sốt, ho và mệt mỏi với cảm cúm. Chỉ khoảng 10% người nhiễm bệnh phát triển các biểu hiện nghiêm trọng, chẳng hạn như sự phát triển của nấm làm tắc nghẽn phổi, và chỉ khoảng 1% phát triển các biến chứng nghiêm trọng nhất: xâm lấn của nấm vào xương, khớp, cột sống và não.

Ngoài ra, vì sốt thung lũng là một căn bệnh khu vực, một bác sĩ cần có kiến thức vùng để nhận ra sự tồn tại của nó. Người làm việc tại New York City có thể không xem xét nó như một bác sĩ ở Las Vegas. Làm tăng thêm vào sự không nhận ra đó, chỉ có 26 tiểu bang (cộng với Washington, DC) xếp hạng nó như là điều mà các cơ quan y tế cộng đồng phải thông báo. Và mặc dù California là một trong những tiểu bang bị ảnh hưởng nhiều nhất, chỉ đứng sau Arizona, công nhân công nghệ giàu có của California hiếm khi phát triển bệnh. Nạn nhân chủ yếu là những người đã bị suy giảm hệ thống miễn dịch hoặc làm việc ngoài trời hoặc tiếp xúc với điều kiện ấm, gió, bụi bẩn: không chỉ là người làm nông, mà còn là những nhà thầu, đội ngũ làm đường, đào và xây dựng những khu dân cư.

Những người có rủi ro khác: nhân sự quân sự được phân công tại các căn cứ phía tây và những người đi nghỉ đông từ các tiểu bang miền bắc lạnh giá, tất cả trở về nhà ở những nơi mà bác sĩ có khả năng không nhận ra căn bệnh. Như tôi viết cho Scientific American vào mùa hè năm 2018, trong một cuộc quét toàn quốc của CDC để tìm bệnh, họ phát hiện các trường hợp ở 14 tiểu bang chủ yếu nằm dọc theo biên giới Canada—những nơi quá lạnh để có thể xảy ra nhiễm trùng. Sau khi rối bời lịch sử đi lại của bệnh nhân, các điều tra viên nhận ra những người này đã bị nhiễm ở đâu đó ở phía nam và mang nấm về nhà.

Nếu chúng ta đạt được một loại vắc xin, chắc chắn những người sống ở khu vực dịch sẽ là nơi bắt đầu, những người có hệ thống miễn dịch yếu.

Bệnh sống nhờ nấm Valley được ước tính tốn khoảng 3.9 tỷ đô la Mỹ mỗi năm, và theo một ước tính, một loại vắc xin có thể tiết kiệm được khoảng 1.5 tỷ đô la Mỹ hàng năm trong chi phí chăm sóc sức khỏe. Nhưng chi phí đó, và do đó là sự cần thiết để đạt được một loại vắc xin, hầu như chắc chắn sẽ tăng lên vì biến đổi khí hậu đang mở rộng những nơi mà bệnh sống nhờ nấm này là mối nguy hiểm. Nấm phản ứng với nhiệt độ và độ ẩm: Nó cần một môi trường ấm để phát triển, và trong điều kiện ẩm ướt, nó vẫn giữ nguyên trong đất. Nhưng khi tăng nhiệt độ khí hậu, lãnh thổ mới sẽ mở ra cho Coccidioides, và mô hình mưa di chuyển có nghĩa là những khu vực nơi nó đã bắt đầu phát triển sẽ khô đủ để nó phân tán. Hiện nay, đã có một khu vực nguy cơ ở trung tâm tiểu bang Washington, một nơi trước đây được cho là quá lạnh cho nấm này. Năm 2010, ba người đã mắc bệnh sống nhờ nấm ở đó, bao gồm một công nhân xây dựng và một thanh niên đã đang lái xe máy qua lại.

Năm 2019, Morgan Gorris, một nhà khoa học hệ thống trái đất tại Los Alamos National Laboratory, sử dụng dữ liệu về nhiệt độ và lượng mưa để ước tính chính xác hơn nơi bệnh sống nhờ nấm Valley dựa trên hành vi đã biết của nấm trong khoảng độ ẩm và nhiệt độ. Dựa trên những kết quả đó và kết hợp chúng với các dự đoán về biến đổi khí hậu khác nhau, cô mô phỏng cách diện tích bệnh sống nhờ nấm có thể mở rộng theo các tình huống khác nhau về lượng khí nhà kính. Dưới tình huống nhiệt độ tăng cao nhất (tăng chung toàn cầu gần 9 độ Fahrenheit), khu vực mà bệnh có thể trở thành dựa trên nơi địa của nó sẽ gấp đôi vào năm 2100, bao gồm 17 tiểu bang, kể cả Idaho, Wyoming, Montana, Nebraska và Dakota. Số lượng ca bệnh, dự đoán của mô hình, sẽ tăng lên một nửa. Trong một phân tích khác dựa trên công việc đó, cô ước tính rằng đến năm 2100, chi phí của bệnh sống nhờ nấm đối với Hoa Kỳ sẽ đạt 18.5 tỷ đô la Mỹ mỗi năm.

Hóa đơn lớn đang đe doạ, cùng với sự bệnh tật và cái chết nằm sau đó, có thể là lý do tốt nhất để phát triển một loại vắc xin. “Biến đổi khí hậu sẽ làm trầm trọng hóa các mối đe doạ hiện tại và gây ra các đe doạ mới,” Gorris nói. “Chúng ta sẽ cần nguồn lực trong tương lai để đối phó đầy đủ với các bệnh mới xuất hiện. Có một loại vắc xin để đối phó với nguy cơ của bệnh sống nhờ nấm sẽ giúp chúng ta giải phóng nguồn lực để đối mặt với các vấn đề biến đổi khí hậu khác, đặc biệt là những vấn đề liên quan đến sức khỏe con người.

• 📩 Cập nhật mới nhất về công nghệ, khoa học và nhiều hơn nữa: Nhận bản tin của chúng tôi!
• Neal Stephenson cuối cùng cũng đối mặt với nóng lên toàn cầu
• Một sự kiện tia cực vị trí địa điểm đỗ của Viking tại Canada
• Làm thế nào để xóa tài khoản Facebook của bạn mãi mãi
• Khám phá bên trong kịch bản silic của Apple
• Muốn có một máy tính tốt hơn? Thử tự xây dựng của bạn
• 👁️ Khám phá trí tuệ nhân tạo như chưa bao giờ với cơ sở dữ liệu mới của chúng tôi
• 🏃🏽‍♀️ Muốn có công cụ tốt nhất để duy trì sức khỏe? Kiểm tra lựa chọn của đội ngũ Gear chúng tôi cho bộ theo dõi sức khỏe tốt nhất, đồ chạy bộ (bao gồm giày và tất), và tai nghe tốt nhất