Công nghệ quan trọng tạo ra vắc xin Covid-19 từng bị chế nhạo nhiều năm

Các nhà khoa học cho biết, công nghệ đột phá biến cơ thể thành một nhà máy sản xuất vắc-xin diệt virus có thể tạo ra một cuộc cách mạng trong cuộc chiến chống lại Covid-19, các đại dịch trong tương lai và thậm chí cả ung thư.

Thành công ban đầu của vắc xin mRNA trong các thử nghiệm giai đoạn cuối của Moderna cũng như Pfizer và đối tác BioNTech là bằng chứng đầu tiên cho quan điểm trên.

Nhà khoa học Katalin Kariko mất nhiều năm nghiên cứu về mRNA. Ảnh: Boston Globe

Cả hai loại vắc xin Covid-19 thử nghiệm đều có tỷ lệ hiệu quả hơn 90% dựa trên các phát hiện tạm thời, cao hơn nhiều so với dự kiến và ngưỡng 50% mà các nhà quản lý Mỹ yêu cầu đối với vắc xin.

Hiện tại, các nhà khoa học cho biết công nghệ này, một cuộc cách mạng chậm chạp kể từ khi phát hiện ra mRNA gần 60 năm trước, có thể đẩy nhanh sự phát triển của các loại vắc xin mới.

Phương pháp truyền thống để tạo ra vắc xin là đưa một loại virus đã suy yếu, chết hay một phần của một virus vào cơ thể để kích thích hệ miễn dịch. Tuy nhiên, quy trình sản xuất trung bình mất hơn một thập kỷ. Vắc xin đại dịch cúm đã tốn hơn 8 năm để ra thị trường trong khi vắc xin viêm gan B mất gần 18 năm.

Vắc xin của Moderna đi từ quá trình giải mã trình tự gen đến mũi tiêm đầu tiên trên người trong 63 ngày. BioNTech và Pfizer cũng đi trên quỹ đạo tương tự.

Cả hai loại vắc xin đều có thể giành được sự chấp thuận của cơ quan quản lý trong năm nay, chỉ 12 tháng kể từ khi virus corona xuất hiện.

Công ty CureVac (Đức) cũng có một ứng cử viên vắc xin mRNA nhưng chưa bắt đầu thử nghiệm giai đoạn cuối.

Jeremy Farrar, Giám đốc Đơn vị Nghiên cứu Lâm sàng của Đại học Oxford (Anh) cho biết: “Đó là thời điểm mà khoa học thực sự đã tạo ra một bước tiến nhảy vọt”.  

Sự chế nhạo cuối cùng

Được phát hiện vào năm 1961, mRNA mang các thông điệp từ DNA của cơ thể đến các tế bào để tạo ra những protein cần thiết cho các chức năng quan trọng, chẳng hạn điều phối quá trình sinh học như tiêu hóa hoặc chống lại bệnh tật.

Vắc xin thử nghiệm của Moderna cũng như Pfizer và BioNTech sử dụng mRNA xuất xứ từ phòng thí nghiệm để hướng dẫn các tế bào tạo ra các protein của virus corona, thúc đẩy hệ miễn dịch hoạt động mà không cần tái tạo giống như virus thực tế.

Vào năm 1990, các nhà khoa học đã tiêm mRNA để chuột tạo ra protein, dấu hiệu ban đầu cho thấy tiềm năng của công nghệ này.

Nhưng những người như Katalin Kariko, nhà khoa học gốc Hungary và là Phó chủ tịch cấp cao của BioNTech, đã gặp một số trở ngại như sự không ổn định của mRNA trong cơ thể và xu hướng gây ra các phản ứng viêm.

Bước đột phá đến vào năm 2005 khi Kariko, cùng với các đồng nghiệp tại Đại học Pennsylvania (Mỹ), tìm ra cách cung cấp mRNA mà không làm hệ miễn dịch hoạt động quá mức.

Tuy nhiên, họ phải mất 15 năm nữa - và một đại dịch khiến nền kinh tế thế giới điêu đứng - để đạt đến đỉnh cao của thành công. Kariko cho biết nhiều năm theo đuổi kiên trì của bà từng khiến bà trở thành trò cười cho một số đồng nghiệp. 

"Lần cuối cùng họ cười nhạo và chế giễu tôi là khi họ biết tôi sẽ gia nhập BioNTech cách đây 7 năm và họ nhận ra rằng công ty này lúc đó không có website", bà nhớ lại.  

"Nhưng bây giờ, họ đã biết đến BioNTech và chúng tôi có thể làm những điều tốt đẹp".

Kariko cho biết nghiên cứu của mình không chỉ chống lại Covid-19 mà còn cả những căn bệnh khác.

Công nghệ mRNA được nhiều nhà điều chế vắc xin sử dụng. Ảnh minh họa: DW

Chữa được ung thư?

Moderna và BioNTech cũng đang áp dụng công nghệ mRNA vào các loại thuốc điều trị ung thư thử nghiệm.

BioNTech đang dùng mRNA chống u ác tính trong thử nghiệm giai đoạn 2. Các hợp chất mRNA điều trị ung thư buồng trứng hoặc thiếu máu cục bộ cơ tim hiện trong giai đoạn thử nghiệm thứ 2. 

Tuy nhiên, không có phương pháp điều trị ung thư mRNA tiềm năng nào đạt được những kết quả quan trọng ở giai đoạn 3 quy mô lớn. Kariko thừa nhận ung thư là một thách thức lớn hơn.

Trong khi virus là kẻ xâm nhập từ bên ngoài, các tế bào ung thư dù ác tính đến đâu cũng đến từ bên trong cơ thể, khiến chúng khó tìm ra để bị tiêu diệt.

Đối với vắc xin chống lại các bệnh truyền nhiễm, cách tiếp cận truyền thống của ngành dược phẩm là sử dụng các lò phản ứng sinh học lớn, tốn thời gian và tiền bạc, có thể lên tới 700 triệu USD.

Ngược lại, Zoltan Kis, nhà nghiên cứu của Đại học Imperial College London, người lập mô hình sản xuất vắc xin, ước tính một lò phản ứng sinh học 5 lít trong một cơ sở trị giá 20 triệu đô la có thể tạo ra một tỷ liều vắc xin mRNA mỗi năm.

Nhà sản xuất thuốc Lonza là đơn vị điều chế thành phần cho 400 triệu liều vắc xin Moderna hàng năm tại các cơ sở của Mỹ và Thụy Sĩ. Họ dự kiến sẽ bắt đầu sản xuất trong năm nay với dây chuyền có giá 60-70 triệu USD.

"Chúng tôi đang sản xuất mRNA ở quy mô nhỏ hơn và trong các cơ sở khiêm tốn so với các thiết bị và cơ sở truyền thống quy mô lớn. Việc nâng cấp sản xuất nhanh hơn và tiết kiệm hơn”, Andre Goerke, trưởng nhóm toàn cầu của Lonza cho dự án Moderna nói. 

'Phản ứng siêu nhanh'

Raymond Schiffelers, Trung tâm Y tế Đại học Utrecht ở Hà Lan là người đứng đầu một chương trình trị liệu mRNA của Liên minh châu Âu. Ông cho biết lợi thế chính của công nghệ này là các nhà phát triển vắc xin có thể tạo ra "phản ứng cực nhanh".

Ông nói: “Trong vòng vài tuần, việc thử nghiệm có thể bắt đầu, một lợi thế lớn so với các loại vắc xin thông thường”.

Vào thời điểm trình tự bộ gen của mầm bệnh được nhận biết, mRNA tổng hợp có thể được thiết kế để mã hóa các phần chính của virus, chẳng hạn như protein gai có khả năng gây chết người của virus corona.

Rủi ro và thách thức của mRNA

Một số ứng viên phải được bảo quản ở nhiệt độ cực lạnh, khiến việc giao hàng tiềm ẩn khó khăn ở các quốc gia có cơ sở hạ tầng hạn chế. Chúng cũng dễ vỡ để vận chuyển.

Ví dụ, vắc xin của BioNTech phải được vận chuyển ở nhiệt độ âm 70 độ C, mặc dù Moderna cho hay vắc xin của họ để được trong tủ lạnh bình thường.

Francis Collins, Giám đốc Viện Y tế Quốc gia Mỹ (NIH), cho biết vắc-xin mRNA có thể không phải là phép màu đối với bệnh cúm, vì bệnh biến đổi nhanh đến mức khó đạt được 90% hiệu quả.

Nhưng đối với Covid-19, Collins cho biết mRNA có khả năng là một cuộc cách mạng.

Collins nói: “Giải pháp này nhanh hơn vài tháng so với bất kỳ cách nào khác. Trong thời điểm khủng hoảng, vài tháng thực sự quan trọng".

An Yên (Theo Reuters)

Ngôi làng nhỏ trở nên nổi tiếng trong cuộc đua vắc xin Covid-19

Các công ty dược khắp thế giới tới ngôi làng Szirak (Hungary) tìm mua một thành phần quan trọng để chế tạo vắc xin ngừa Covid-19.