Cuộc 'chạy đua' của các nước trong việc chế tạo văcxin chống COVID-19

Trong đại dịch COVID-19 do virus corona chủng mới gây ra, việc tạo ra được văcxin giúp phòng ngừa virus này là một điều cần ưu tiên để ngăn chặn sự lây lan của dịch bệnh, cũng như số người chết vì bệnh này trên toàn thế giới. Do vậy, từ đầu năm 2020 đã có rất nhiều nhà khoa học trên thế giới bắt tay vào nghiên cứu loại virus này.

Tập trung phát triển nhanh

Chỉ trong thời gian ngắn, người ta đã tạo ra được các nền tảng quan trọng cho việc phát triển văcxin như: xây dựng hệ thống nuôi cấy virus corona chủng mới trong phòng thí nghiệm, giải mã toàn bộ bộ gen của virus và tìm hiểu cặn kẽ các cấu trúc phân tử của virus này. Việc phát triển văcxin này vẫn đang được tập trung phát triển với tốc độ rất nhanh từ nhiều nhóm trên thế giới, với nhiều phương pháp khác nhau. 

Công ty công nghệ sinh học Moderna sử dụng một đoạn mã di truyền mã hóa cho protein S của virus để gắn kết nó với các hạt nano chất béo rồi tiêm vào cơ thể. Họ mới thử nghiệm lần đầu tiên trên người ngày 16-3 ở Seattle, Mỹ.

Trung tâm nghiên cứu của Imperial College London cũng đang thiết kế một loại văcxin tương tự sử dụng RNA (axit ribonucleic) virus này.

Công ty công nghệ sinh học Pennsylvania Inovio đang tạo ra các chuỗi ADN mà họ hi vọng sẽ kích thích phản ứng miễn dịch. Công ty Sanofi đang thử trộn ADN virus với vật liệu di truyền từ một loại virus vô hại khác. Công ty Johnson & Johnson đang thử với virus bị bất hoạt...

Con đường tạo ra văcxin

Con đường nghiên cứu và tạo ra một văcxin hiệu quả thường tốn khá nhiều công sức và thời gian.

Với sự hỗ trợ của khoa học kỹ thuật hiện đại, thời gian có thể được rút ngắn lại đáng kể so với trước kia. Nhìn chung việc phát triển này được chia ra làm 2 giai đoạn chính là tiền lâm sàng và thử nghiệm lâm sàng. Giai đoạn tiền lâm sàng được hiểu là giai đoạn tìm tòi trong phòng thí nghiệm để tạo ra được một số "ứng viên sáng giá" làm văcxin.

Việc đánh giá các ứng viên cho văcxin được thực hiện trên các mô hình máy tính, tế bào nuôi cấy trong phòng thí nghiệm và trên động vật. Sau khi vượt qua được các thử thách trên, các "ứng viên sáng giá" sẽ được chuyển qua giai đoạn thử nghiệm trên người hay còn gọi là thử nghiệm lâm sàng.

Giai đoạn thử nghiệm lâm sàng được chia nhỏ làm 4 pha với số người tăng lên ở từng pha để đảm bảo an toàn tối đa trong việc đánh giá hiệu quả của văcxin. Sau khi vượt qua được giai đoạn 3, văcxin có thể bắt đầu được thương mại hóa trong giai đoạn 4 và tiếp tục được theo dõi trong cộng đồng lớn để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả trong nhiều năm sau đó.

Về quá trình phát triển văcxin, để xác định được văcxin nào có thể sử dụng được trên con người và giúp phòng ngừa được virus corona chủng mới cần ít nhất 1-2 năm nữa để có những kết quả ban đầu đánh giá về độ an toàn và hiệu quả.

Việc chế tạo ra vắcxin sẽ mở ra một hướng đi mới trong việc phòng, chống  virus corona trên phạm vi toàn thế giới.

Làm sao để tạo ra một vắcxin?

Hiện nay, có nhiều phương pháp để tạo ra vắcxin phòng ngừa virus, có thể kể ra 3 cách chính như sau: sử dụng virus được làm yếu, sử dụng virus đã chết (bất hoạt) và sử dụng các bộ phận nhỏ từ virus. Mỗi cách đều có những ưu và nhược điểm riêng.

Hình 1: Ba phương pháp chính tạo vaccine ngừa virus

Phương pháp sử dụng virus được làm yếu đã được ứng dụng cho nhiều loại vắcxin thông dụng như sởi, quai bị, rubella, đậu mùa…Các virus yếu này thường được tạo ra bằng cách chọn lọc qua nhiều giai đoạn nuôi cấy từ chủng ban đầu, hoặc được cố tình làm đột biến một số gen quan trọng tạo độc tố.

Ưu điểm của loại vắc-xin này là virus được làm yếu có cấu trúc và hoạt tính gần giống với virus trong tự nhiên nên sẽ kích thích hệ miễn dịch mạnh và có tác dụng lâu dài. Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này là không dễ sàng lọc được chủng virus yếu phù hợp, có một số nguy cơ cho người có hệ miễn dịch bị suy giảm, hoặc có nguy cơ virus yếu biến đổi trở thành chủng ban đầu.

Phương pháp sử dụng virus đã chết được ứng dụng trong các vắcxin ngừa viêm gan A, cúm mùa, bại liệt…

Việc làm chết các virus này thường được thực hiện bằng phương pháp hóa học hoặc nhiệt độ. Ưu điểm của vắcxin này khá an toàn cho người sử dụng vì virus đã chết hoàn toàn và quy trình làm chết virus cũng đơn giản, dễ thực hiện.

Tuy nhiên, do virus không còn sống nữa nên khả năng xâm nhập tế bào không còn nên thường kích thích hệ miễn dịch yếu hơn, vì thế cần kết hợp thêm một số chất kích thích miễn dịch (adjuvant) để đảm bảo hiệu quả của vắcxin.

Phương pháp sử dụng các bộ phận nhỏ từ virus là phương pháp được phát triển nhiều sau này khi công nghệ khoa học phát triển, giúp con người hiểu rõ cấu trúc của virus và thao tác dễ dàng trên DNA, RNA, protein.

Ưu điểm của phương pháp này là sự tiện lợi và an toàn khi những nhà nghiên cứu có thể chọn lựa các thành phần của virus có vai trò quan trọng trong đáp ứng miễn dịch để làm vắcxin, không phải nuôi virus sống trong phòng thí nghiệm (vì đôi khi những virus nguy hiểm đòi hỏi những phòng thí nghiệm với độ an toàn cao).

Các thành phần này của virus có thể đưa vào người dưới dạng DNA, RNA, chuỗi ngắn protein (peptide) hoặc thậm chí gắn các bộ phận này lên một virus lành tính khác để giả làm virus muốn phòng ngừa.

Vì đây chỉ là các bộ phận của virus thật nên rất an toàn cho người sử dụng. Tuy nhiên, cũng vì đây không phải là virus thật nên cũng giống như phương pháp dùng virus đã chết, thường phải cần kết hợp với các chất kích thích hệ miễn dịch (adjuvant) để tăng hiệu quả của vắcxin.

Bảo Khánh