Interferon là gì? Vai trò của interferon trong hệ miễn dịch

Interferon được tạo ra khi hệ thống miễn dịch của vật chủ bị thách thức. Chúng rất cần thiết để huy động các phản ứng miễn dịch chống lại mầm bệnh. Vậy chính xác interferon là gì, hoạt động ra sao và vì sao giới y học vẫn coi đây là một trong những phát hiện quan trọng bậc nhất của miễn dịch học hiện đại? Bài viết dưới đây của Mescells sẽ phân tích cơ chế sinh học, những ứng dụng và giới hạn thực tế của interferon trong y học.

1. Interferon là gì?

Interferon (viết tắt IFN) là một nhóm protein tín hiệu được các tế bào trong cơ thể động vật có xương sống tiết ra để đáp lại sự xâm nhập của virus, vi khuẩn, ký sinh trùng hoặc thậm chí là tế bào khối u. Cái tên interferon xuất phát từ chính đặc tính cốt lõi của nhóm chất này: khả năng “can thiệp” (interfere) vào quá trình nhân lên của virus bên trong tế bào chủ.

Xét về bản chất sinh học, interferon là một phần của hệ miễn dịch không đặc hiệu, phản ứng gần như ngay lập tức khi tế bào cảm nhận sự hiện diện của tác nhân gây bệnh, trước khi hệ miễn dịch đặc hiệu (dựa trên kháng thể và tế bào lympho ghi nhớ) kịp huy động lực lượng.

Interferon là một nhóm protein tín hiệu được tiết ra để đáp lại sự xâm nhập của virus

2. Phân loại interferon

Dựa trên đặc tính hóa học, gen mã hóa và loại thụ thể mà chúng gắn vào trên bề mặt tế bào, giới khoa học phân chia interferon thành ba nhóm chính như sau:

2.1. Interferon type I

Đây là nhóm được nghiên cứu nhiều nhất và cũng có mặt ở hầu hết các loại tế bào trong cơ thể. IFN-I đóng vai trò quan trọng trong việc khởi phát phản ứng miễn dịch bẩm sinh chống lại nhiều loại mầm bệnh. IFN-I bao gồm IFN-α, có 13 phân nhóm khác nhau ở người và 14 ở chuột, cùng với IFN-β, IFN-δ, IFN-ε, IFN-κ, IFN-ω và IFN-ζ [1]. Interferon type I được sản xuất mạnh mẽ ngay khi tế bào phát hiện vật liệu di truyền của virus và đóng vai trò trung tâm trong đáp ứng miễn dịch giai đoạn sớm, giúp ngăn virus nhân lên và lan sang các tế bào lân cận.

Hầu hết các tế bào trong cơ thể có thể sản xuất IFN-I để đáp ứng với sự kích thích của các thụ thể nhận dạng mẫu (PRR) bởi mầm bệnh. Khi được kích hoạt bởi mầm bệnh, nhiều tế bào miễn dịch bẩm sinh, bao gồm đại thực bào và tế bào đuôi gai có thể sản xuất IFN-I. Tuy nhiên, các tế bào không thuộc hệ miễn dịch như nguyên bào sợi và tế bào biểu mô cũng góp phần vào việc sản xuất IFN-I [1].

Interferon type I là loại phổ biến và được nghiên cứu khá nhiều 

2.2. Interferon type II

Chỉ gồm duy nhất IFN-γ, được sản xuất chủ yếu bởi tế bào lympho T và tế bào diệt tự nhiên (NK). Nếu interferon type I thiên về chống virus, IFN-γ lại đóng vai trò điều phối phản ứng miễn dịch qua trung gian tế bào, đặc biệt quan trọng trong kiểm soát nhiễm lao và một số bệnh ký sinh trùng nội bào [2].

2.3. Interferon type III

Nhóm này gồm IFN-λ, có tính đặc hiệu mô khá cao, hoạt động chủ yếu tại các bề mặt biểu mô như đường hô hấp và đường tiêu hóa. Nhờ vậy, IFN-λ giúp bảo vệ hàng rào niêm mạc mà không gây ra phản ứng viêm toàn thân mạnh như interferon type I, một đặc điểm đang được khai thác trong các hướng nghiên cứu điều trị mới đối với các bệnh lý nhiễm virus ở niêm mạc.

3. Cơ chế hoạt động và vai trò miễn dịch của interferon

3.1. Cơ chế hoạt động

Interferon hoạt động chủ yếu thông qua con đường tín hiệu JAK-STAT, kích hoạt hàng trăm gen bảo vệ và liên kết miễn dịch bẩm sinh với miễn dịch thích ứng.

Phát hiện và giải phóng: Các tế bào nhận biết các phân tử vi sinh vật lạ (như ARN virus) bằng cách sử dụng các cơ chế báo động đặc biệt gọi là thụ thể nhận dạng mẫu. Điều này kích hoạt tế bào bị nhiễm sản sinh và giải phóng interferon [3].

Tín hiệu báo động: Interferon được tiết ra sẽ gắn vào các thụ thể đặc hiệu trên bề mặt của cả tế bào bị nhiễm bệnh và các tế bào khỏe mạnh gần đó thông qua cơ chế truyền tín hiệu tự tiết và cận tiết.

Cơ chế hoạt động của interferon thông qua con đường tín hiệu chuyên biệt 

Kích hoạt JAK-STAT: Sau khi liên kết với các thụ thể của mình, interferon kích hoạt con đường tín hiệu JAK-STAT, dẫn đến sự phiên mã của nhiều gen được kích thích bởi interferon (ISG) [4].

Trạng thái kháng virus: Quá trình này kích hoạt hàng trăm gen được kích thích bởi interferon để sản sinh ra các protein (như protein PKR và Mx) nhằm ngăn chặn sự nhân lên của virus, phân giải ARN của virus và làm ngừng quá trình tổng hợp protein của tế bào [4].

3.2. Vai trò miễn dịch của interferon

Bên cạnh vai trò kháng virus trực tiếp ở cấp độ tế bào, interferon còn tham gia điều phối cả hệ miễn dịch ở quy mô lớn hơn:

Tăng cường trình diện kháng nguyên: Interferon thúc đẩy tế bào tăng biểu hiện các phân tử MHC trên bề mặt, giúp hệ miễn dịch nhận diện tế bào nhiễm bệnh dễ dàng hơn.

Hoạt hóa tế bào miễn dịch: Interferon kích hoạt tế bào diệt tự nhiên (NK) và tế bào lympho T gây độc (CD8+), hai lực lượng chủ chốt trong việc tiêu diệt tế bào nhiễm virus hoặc tế bào bất thường.

Cầu nối giữa miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích ứng: Interferon điều chỉnh sự biệt hóa và hoạt động của các tế bào miễn dịch thích ứng, góp phần định hình chất lượng và cường độ của đáp ứng miễn dịch về sau.

Hoạt động chống tăng sinh và chống khối u: Interferon có thể ức chế trực tiếp sự tăng sinh của một số loại tế bào, bao gồm cả tế bào khối u, đồng thời huy động hệ miễn dịch nhận diện và tấn công các tế bào ác tính.

Vai trò của tín hiệu interferon loại I trong miễn dịch chống khối u của tế bào myeloid 

Chính nhờ khả năng vừa cản trở virus ở cấp độ phân tử, vừa điều phối phản ứng miễn dịch ở quy mô toàn cơ thể, interferon được xem là một trong những mắt xích quan trọng nhất kết nối miễn dịch bẩm sinh với miễn dịch đặc hiệu.

4. Ứng dụng của interferon trong y học

Chính nhờ những cơ chế nói trên, interferon đã được nghiên cứu và ứng dụng như một liệu pháp điều trị trong nhiều lĩnh vực y học suốt hơn nửa thế kỷ qua.

4.1. Tiềm năng ứng dụng của interferon

Điều trị viêm gan virus: IFN-α, đặc biệt là dạng PEG hóa (Peg-interferon), từng là trụ cột trong điều trị viêm gan B và viêm gan C mạn tính trước khi các thuốc kháng virus tác động trực tiếp (DAA) ra đời. Việc gắn thêm phân tử polyethylene glycol vào interferon giúp kéo dài thời gian bán hủy, đồng thời cải thiện khả năng kháng virus và chống tế bào ung thư [5].

Các bệnh tự miễn và rối loạn miễn dịch: IFN-β (như Avonex hoặc Rebif) là một trong những liệu pháp điều hòa miễn dịch tiêu chuẩn, giúp giảm viêm dây thần kinh và các đợt bùng phát ở những người mắc bệnh đa xơ cứng tái phát. Interferon gamma giúp bệnh nhân mắc bệnh u hạt mạn tính chống lại các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn và nấm nghiêm trọng [6].

Điều trị bằng interferon kết hợp với ghép tủy xương giúp giảm nguy cơ tái phát bệnh bạch cầu

Điều trị ung thư: IFN-α đã được ứng dụng trong điều trị một số bệnh ác tính như bạch cầu tế bào lông (hairy cell leukemia), u hắc tố ác tính (melanoma) và sarcoma Kaposi, nhờ khả năng ức chế tăng sinh tế bào ung thư và tăng hoạt hóa hệ miễn dịch chống khối u [7].

Hướng nghiên cứu mới: IFN-λ (type III) đang được nghiên cứu trong điều trị các bệnh nhiễm virus ở niêm mạc, với kỳ vọng mang lại hiệu quả kháng virus tương đương nhưng ít tác dụng phụ toàn thân hơn so với interferon type I.

4.2. Thách thức và giới hạn trong ứng dụng interferon

Dù mang nhiều tiềm năng, việc sử dụng interferon trong điều trị lâm sàng vẫn còn không ít rào cản.

Hiệu quả không đồng đều: Với viêm gan C, khi dùng riêng lẻ, tỷ lệ đáp ứng của alpha-interferon đối với kiểu gen 1 (kiểu gen phổ biến và khó điều trị) chỉ đạt khoảng 9-10%, còn với kiểu gen 2 và 3 dao động 20-30%; ngay cả khi phối hợp với ribavirin, tỷ lệ khỏi bệnh cũng chỉ đạt khoảng 40-50% [8]. Đây là một trong những lý do khiến interferon dần được thay thế bởi các thuốc kháng virus tác động trực tiếp trong điều trị viêm gan C tại nhiều phác đồ hiện nay.

Tác dụng phụ đáng kể: Người bệnh thường gặp các triệu chứng giống cúm (sốt, ớn lạnh, đau nhức toàn thân), mệt mỏi kéo dài, giảm bạch cầu và tiểu cầu. Đặc biệt, trầm cảm là tác dụng phụ khá phổ biến và thường là nguyên nhân khiến bệnh nhân phải ngừng điều trị giữa chừng.

Thời gian bán thải ngắn: Thuốc rời khỏi cơ thể quá nhanh khiến bệnh nhân cần tiêm thường xuyên.

Chống chỉ định và các trường hợp cần thận trọng: Interferon không được khuyến cáo dùng cho người xơ gan, người có rối loạn tuyến giáp chưa kiểm soát ổn định, hoặc người có tiền sử rối loạn tâm thần nặng, đặc biệt là trầm cảm nặng có xu hướng  tự sát.

Chi phí điều trị cao và đáp ứng khác biệt giữa các cá nhân: Việc sản xuất protein tinh khiết trong phòng thí nghiệm rất tốn kém và khó mở rộng quy mô. Bên cạnh đó, thời gian điều trị kéo dài, giá thành lớn và mức độ đáp ứng khác nhau ở từng người khiến việc chỉ định interferon luôn cần cân nhắc kỹ giữa lợi ích và rủi ro, dưới sự theo dõi sát sao của bác sĩ chuyên khoa.

Chi phí sản xuất là một thách thức lớn trong việc nghiên cứu và ứng dụng interferon 

Từ một phát hiện tình cờ trong phòng thí nghiệm, interferon đã trở thành một trong những nhóm cytokine được nghiên cứu sâu rộng nhất trong miễn dịch học hiện đại. Hiểu rõ interferon là gì, cơ chế hoạt động và vai trò của chúng trong hệ miễn dịch không chỉ giúp lý giải cách cơ thể tự bảo vệ trước virus và tế bào bất thường, mà còn là nền tảng để phát triển các liệu pháp điều trị nhắm đến nhiều bệnh lý khác nhau, từ viêm gan virus, đa xơ cứng cho đến một số loại ung thư. Tuy vậy, những giới hạn về hiệu quả, tác dụng phụ và chi phí cũng cho thấy interferon không phải là loại thuốc vạn năng, mà cần được sử dụng đúng chỉ định, đúng liều lượng và dưới sự giám sát y khoa chặt chẽ.

HỆ THỐNG Y TẾ CHUYÊN SÂU Y HỌC TÁI TẠO VÀ TRỊ LIỆU TẾ BÀO MESCELLS | MSC

• Hotline: 0866 022 097
• Địa chỉ: TT21, số 204 Nguyễn Tuân, phường Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam.
• Fanpage: Viện Nghiên Cứu Ứng Dụng Công Nghệ Tế Bào Mescells

NGUỒN THAM KHẢO:

• Ling Ji, 2023, “The crucial regulatory role of type I interferon in inflammatory diseases”, Springer Nature Link, https://link.springer.com/article/10.1186/s13578-023-01188-z
• Amanda J Lee, 2018, “The Dual Nature of Type I and Type II Interferons”, PMC, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6141705/
• Paulina Mertowska, 2023, “Immunomodulatory Role of Interferons in Viral and Bacterial Infections”, PMC, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10298684/
• Julian Elior, “Interferons: The Immune System’s First Responders Against RNA Viruses”, Longdom, https://www.longdom.org/open-access-pdfs/interferons-the-immune-systems-first-responders-against-rna-viruses.pdf
• Liya Zhu, 2026, “Mechanisms and management of pegylated interferon-α toxicity in chronic hepatitis B”, Frontiers, https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2026.1801043/full
• Adrian, 2024, “Interferon”, EBSCO, https://www.ebsco.com/research-starters/health-and-medicine/interferon
• Kristina Vorona, 2025, “Interferon-Based Therapeutics in Cancer Therapy: Past, Present, and Future”, MDPI, https://www.mdpi.com/1422-0067/26/23/11679#IFNs_in_Cancer_Therapy
• M Y Lai, 2000, “Firstline treatment for hepatitis C: combination interferon/ribavirin versus interferon monotherapy”, PubMed, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10921396/