Bên trong công ty nghiên cứu vắc-xin: Cuộc đua chống lại coronavirus

Bình luận Thiện Đức - Hương Xuân • 16:32, 06/02/20

Ba tháng. Đó là thời hạn mà Tiến sĩ Anthony Fauci, giám đốc Viện Dị ứng và Bệnh truyền nhiễm Quốc gia tại Viện Y tế Quốc gia, mong muốn nhằm có được vắc-xin chống lại coronavirus mới, để có thể bắt đầu thử nghiệm trên người.

Kể từ tháng 12 năm ngoái, khi virus được xác định lần đầu tiên ở những người mắc bệnh với các triệu chứng giống như viêm phổi ở Vũ Hán, Trung Quốc, Tổ chức Y tế Thế giới đã tuyên bố dịch coronavirus 2019n-CoV là một trường hợp khẩn cấp về sức khỏe cộng đồng. Chỉ trong hơn một tháng, hơn 11.000 người đã được xét nghiệm dương tính với coronavirus ở 18 quốc gia và hơn 250 người đã chết.

Đối với các bệnh truyền nhiễm như thế này, vắc-xin là vũ khí mạnh nhất của các chuyên gia y tế. Tiêm vắc-xin có thể bảo vệ mọi người khỏi bị nhiễm bệnh ngay từ đầu, và nếu virus hoặc vi khuẩn không có nơi trú ngụ, nó sẽ không thể lây từ người sang người. 

Vấn đề là, cần mất thời gian để phát triển vắc-xin. Các phương pháp điều chế vắc-xin truyền thống, cực kỳ hiệu quả trong việc kiểm soát các bệnh truyền nhiễm cao như bệnh sởi, đòi hỏi phải phát triển một lượng lớn virus hoặc vi khuẩn, do đó phải mất nhiều tháng. Những vi khuẩn này sau đó trở thành yếu tố chính trong vắc-xin, gọi là kháng nguyên, cảnh báo hệ thống miễn dịch của con người rằng một số kẻ xâm nhập ngoại lai đã tấn công cơ thể và cần phải bị tiêu diệt. 

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tại Moderna Therapeutics, Cambridge, Mass đã phát triển một phương pháp có thể rút ngắn thời gian hoàn thiện vắc-xin chống lại sự bùng phát liên tục dịch coronavirus hiện tại. Họ đã biến cơ thể con người thành một phòng thí nghiệm sống để tạo ra những báo động siêu vi, kích hoạt hệ thống miễn dịch.

Vắc-xin về cơ bản cung cấp cho hệ thống miễn dịch một “vật lạ” để cơ thể nhận biết và tập hợp các biện pháp phòng vệ chống lại vi khuẩn hoặc virus gây bệnh. Họ làm điều này bằng cách để các tế bào miễn dịch tiếp xúc với “vật lạ”, trong một số trường hợp, vắc-xin chứa vi khuẩn hoặc virus đã chết hoặc giảm độc lực, nhưng vẫn báo động cho các tế bào miễn dịch đây là ‘kẻ lạ” và không được chào đón. Một khi cơ thể nhìn thấy các “vật lạ” này, chúng có thể tạo ra các kháng thể đánh dấu “vật lạ” để tiêu diệt, và các kháng thể này vẫn còn tồn tại trong cơ thể để nhận diện các cuộc xâm lược trong tương lai.

Các loại vắc-xin khác kích hoạt hệ thống miễn dịch bằng cách đơn giản là cho các tế bào miễn dịch tiếp xúc các protein mà virus hoặc vi khuẩn tạo ra; chứ không phải tiếp xúc với vi khuẩn hay virus, protein ngoại lai này đủ để các tế bào miễn dịch nhận ra chúng là không được trông chờ. 

Các nhà nghiên cứu tại Moderna đã kết nối quá trình này bằng cách kết hợp vắc-xin của họ với mRNA, vật liệu di truyền nguồn gốc từ DNA và tạo ra các protein. Ý tưởng của Moderna là gắn vắc-xin coronavirus với mRNA mã hóa phù hợp với protein coronavirus và sau đó tiêm vào cơ thể. Các tế bào miễn dịch trong bạch huyết có thể nhận diện mRNA và bắt đầu tạo ra protein để các tế bào miễn dịch khác nhận diện đúng protein này do đó chúng có thể phản ứng chống lại virus thực sự khi bị nhiễm. Tiến sĩ Stephen Hoge, chủ tịch Moderna, giải thích rằng “mRNA thực sự giống như một phần mềm sinh học. Vì vậy, vắc-xin của chúng tôi giống như chương trình phần mềm cho cơ thể, sau đó nó chạy và tạo ra các protein virus giúp cơ thể tạo ra đáp ứng miễn dịch”.

Bởi vì phương pháp này không liên quan đến virus sống hoặc chết, nên nó có thể được nhân rộng nhanh chóng - một điều cần thiết khi các bệnh mới xuất hiện và nhanh chóng áp dụng cho cộng đồng không được bảo vệ.

Và chiến lược này cũng có những lợi ích sức khỏe. Hoge nói “Một trong những điều mà chúng ta có thể làm với vắc-xin mRNA là bắt chước giống như nhiễm virus thật sự. Cách thức cơ thể phản ứng với protein virus có thể và thường rất khác so với cách thức phản ứng với cùng loại protein được tạo trong phòng thí nghiệm. Vì vậy, một trong những lợi thế về mặt lý thuyết của việc đưa mRNA vào vắc-xin là cơ thể sau đó tạo ra protein virus theo cách chính xác giống như virus là đã thực hiện trên vật chủ.”

Bước đầu trong việc phát triển loại vắc-xin này, được tài trợ bởi Liên minh Đổi mới và chuẩn bị Phòng chống Dịch bệnh (the Coalition for Epidemic Preparedness Innovations-CEPI), quyết định xem loại protein nào do virus 2019-nCoV tạo ra được sử dụng trong vắc-xin. Các nhà khoa học Trung Quốc đã công bố giải trình tự gen của coronavirus mới vào ngày 10 tháng 1, do đó, các nhà nghiên cứu tại NIH đã quyết định lấy một đoạn gen mã hóa protein mà họ tin rằng có khả năng cảnh báo và kích hoạt hệ thống miễn dịch của con người. Khi họ gửi đoạn gen này cho nhóm nghiên cứu tại Moderna, các nhà khoa học của công ty bắt đầu viết “phần mềm” gen cho vắc-xin của họ - dưới hướng dẫn mRNA các tế bào cơ thể con người sẽ tạo ra protein coronavirus. Để an toàn, nhóm nghiên cứu đã chọn một loại protein virus để tạo ra vắc-xin và sáu loại protein dự phòng.

Quá trình đó đang diễn ra, khi nhóm làm việc liên tục để sửa lỗi phần mềm nhằm đảm bảo sản phẩm mRNA cuối cùng có tính ổn định sinh học và đáng tin cậy nhất có thể. Trong vòng vài tuần, khi một mRNA đạt yêu cầu được tạo ra, nó sẽ trở thành thành phần chính của vắc-xin được phát triển để thử nghiệm trên người. Sau đó, Hoge nói “chúng tôi sẽ thận trọng và cẩn thận hơn nữa trong tất cả các bước sản xuất để đảm bảo thực hiện nó theo cách chất lượng nhất bởi vì cuối cùng, nó sẽ được thử nghiệm trên người”. 

Nếu vắc-xin này có hiệu quả tạo ra phản ứng miễn dịch mạnh mẽ chống lại coronavirus này, thì nó có thể là khuôn mẫu cho các loại vắc-xin khác chống lại các coronavirus chưa được biết đến có thể xuất hiện trong những thập kỷ tới. Bởi vì một khi biết được cấu tạo gen của virus, các nhà khoa học có thể chọn ra các protein cụ thể mà nó sử dụng để gây bệnh và tạo ra mRNA mã hóa cho protein đó để đưa vào vắc-xin. Fauci nói “Về cơ bản và về mặt khái niệm, không quá khó để làm điều đó. Chúng tôi sẽ đi trước trong cuộc đua này.”

Thiện Đức - Hương Xuân (biên dịch)



BÀI CHỌN LỌC