Triển vọng đẩy lùi dịch COVID-19 bằng các loại vaccine mới

Kể từ khi cấp phép sử dụng khẩn cấp cho 3 loại vaccine ngừa COVID-19 đầu tiên cách đây hơn 1 năm, đến nay tại Mỹ không có thêm vaccine nào được đưa vào sử dụng. Tuy nhiên điều đó sẽ sớm thay đổi.

Hơn 40 ứng cử viên vaccine đang được thử nghiệm lâm sàng ở Mỹ, sử dụng một số phương pháp tiếp cận khác nhau để bảo vệ người dân tránh lây nhiễm COVID-19.

Kể từ khi đại dịch COVID-19 bùng phát, nghiên cứu sinh sau Tiến sỹ Vaibhav Upadhyay và giáo sư Krishna Mallela tại Đại học Colorado (Mỹ) đã tiến hành nghiên cứu protein gai của virus SARS-CoV-2 và đang phát triển phương pháp điều trị căn bệnh này.

Trong cuộc phỏng vấn với trang The Coversation mới đây, hai nhà khoa học trên đã đưa ra những thông tin về những vaccine đang được phát triển và giải thích lý do tại sao một số loại vaccine đang được thử nghiệm được kỳ vọng mang lại hiệu quả tốt hơn những loại hiện có.

Theo hai chuyên gia trên, một lý do chính khiến các công ty không ngừng nỗ lực phát triển các vaccine mới là bởi sự xuất hiện liên tục các biến thể mới của virus SARS-CoV-2.

Hầu hết sự khác biệt giữa các biến thể là những thay đổi trong protein gai, nằm trên bề mặt của virus, giúp nó xâm nhập và lây nhiễm các tế bào trong cơ thể con người.

Một số thay đổi nhỏ ở protein gai này đã tạo điều kiện thuận lợi để virus SARS-CoV-2 lây nhiễm vào tế bào con người, đồng thời làm suy yếu miễn dịch có được từ việc tiêm vaccine ngừa COVID-19 hoặc từng mắc bệnh trước đó khi đối mặt với các biến thể mới

Cho đến nay, đã có 38 loại vaccine được phê duyệt trên khắp thế giới và Mỹ đã cấp phép sử dụng 3 loại vaccine trong số đó.

Hiện, có 195 ứng cử viên vaccine đang trong các giai đoạn phát triển khác nhau trên toàn thế giới, trong đó 41 vaccine đang được thử nghiệm lâm sàng tại Mỹ.

Vaccine chống lại virus SARS-CoV-2 có thể được chia thành 4 loại gồm vaccine virus toàn phần, vaccine virus trung gian (vector virus), vaccine tiểu đơn vị (chứa các protein đặc trưng của virus) và vaccine axit nucleic.

Vaccine virus toàn phần có hai loại là vaccine sống giảm độc lực (sử dụng một dạng virus đã được làm yếu đi nhưng vẫn có thể phát triển và nhân lên, mà không gây bệnh) và vaccine bất hoạt (sử dụng virus có vật chất di truyền đã bị phá hủy nên chúng không thể nhiễm vào tế bào và tái tạo, nhưng vẫn có thể kích hoạt phản ứng miễn dịch).

Hiện có hai vaccine dạng này đang được thử nghiệm lâm sàng ở Mỹ. Trong khi đó, vaccine virus trung gian hoạt động bằng cách cung cấp cho tế bào các hướng dẫn di truyền để sản xuất kháng nguyên.

Tuy nhiên, vaccine này sử dụng một loại virus vô hại được sửa đổi làm trung gian như adenovirus (virus gây ra cảm lạnh thông thường) để đưa những hướng dẫn này vào tế bào.

Vaccine của Johnson & Johnson (J&J) là vaccine virus trung gian, và hiện có thêm 15 ứng cử viên vaccine dạng này đang được thử nghiệm lâm sàng ở Mỹ.

Các vaccine tiểu đơn vị thì chỉ sử dụng protein gai hoặc một phần của protein gai để tạo ra kháng thể. Vì protein gai là một trong những phần chức năng quan trọng nhất của virus corona, phản ứng miễn dịch chỉ nhắm vào một phần này là đủ để ngăn ngừa lây nhiễm.

Mỹ hiện có 5 loại vaccine dựa trên protein đang được thử nghiệm lâm sàng.

Các vaccine axit nucleic hiện đang được sử dụng rộng rãi nhất ở Mỹ. Vaccine axit nucleic sử dụng chất liệu di truyền từ virus hoặc vi khuẩn gây bệnh (mầm bệnh) để kích thích đáp ứng miễn dịch chống lại nó.

Tùy vào vaccine mà chất liệu di truyền có thể là DNA hoặc RNA; cả hai đều cung cấp sự hướng dẫn để tạo ra protein cụ thể từ mầm bệnh, mà hệ thống miễn dịch sẽ nhận ra protein đó là ngoại lại (kháng nguyên).

Có 17 vaccine RNA và hai vaccine DNA đang được thử nghiệm lâm sàng ở Mỹ. Một số trong đó đang sử dụng chất liệu di truyền từ các biến thể mới hơn, bao gồm các phiên bản cập nhật của vaccine do hai hãng dược Moderna và Pfizer sản xuất.

Theo hai nhà khoa học trên, các vaccine hiện hành của Moderna, Pfizer và J&J dựa trên chủng virus SARS-CoV-2 ban đầu và ít có khả năng bảo vệ hơn khi đối mặt với các biến thể mới.

Do đó, những vaccine được phát triển dựa trên các biến thể mới sẽ cung cấp khả năng bảo vệ tốt hơn so với những vaccine hiện có.

Vaccine axit nucleic là loại vaccine dễ sửa đổi nhất và chiếm phần lớn các ứng cử viên vaccine nhắm mục tiêu vào các biến thể.

Trong khi đó, hãng Moderna đã sản xuất một vaccine có chứa mRNA từ cả biến thể Beta và Omicron; một số dữ liệu lâm sàng được công bố gần đây cho thấy rằng chế phẩm này có hiệu quả hơn trước các biến thể mới hơn so với vaccine ban đầu.

Bên cạnh đó, một số nghiên cứu cũng cho thấy các vaccine vector virus hoặc vaccine virus toàn phần có thể hiệu quả hơn trong việc chống lại các biến thể mới mà không cần điều chỉnh.

Các nhà khoa học trên cũng nhấn mạnh vaccine virus toàn phần sở hữu nhiều ưu điểm. Với loại vaccine này, hệ miễn dịch không chỉ nhận ra protein gai mà còn tất cả các bộ phận khác của virus corona.

Các bộ phận khác của virus giúp nhanh chóng tạo ra một phản ứng miễn dịch mạnh mẽ liên quan đến nhiều nhánh khác nhau của hệ miễn dịch và tồn tại trong một thời gian dài.

Một lợi ích khác của vaccine virus toàn phần và vaccine virus trung gian là dễ bảo quản và vận chuyển.

Vaccine virus trung gian có thể được bảo quản trong tủ lạnh thông thường của các gia đình trong nhiều tháng, đôi khi nhiều năm. Ngược lại, vaccine mRNA của Moderna và Pfizer phải được bảo quản và vận chuyển ở nhiệt độ cực thấp.

Những yêu cầu về cơ sở hạ tầng này giúp vaccine virus toàn phần có thể được sử dụng rộng rãi ở các vùng xa xôi hẻo lánh không chỉ ở Mỹ mà còn trên toàn thế giới.

Mặc dù vậy, vaccine virus toàn phần vẫn tồn tại một số nhược điểm. Để sản xuất vaccine virus bất hoạt đòi hỏi phải có một lượng lớn virus SARS-CoV-2 sống và sau đó bất hoạt chúng.

Nhược điểm thứ hai là vaccine bất hoạt có thể không tạo ra sự bảo vệ mạnh mẽ ở những bệnh nhân suy giảm miễn dịch.

Cuối cùng, việc sản xuất vaccine virus toàn phần tốn nhiều công sức hơn so với việc sản xuất vaccine mRNA bởi phải trải qua nhiều quá trình gồm nuôi cấy virus, tiếp theo là thanh lọc và sau đó là khiến virus bất hoạt; mỗi quy trình đòi hỏi được kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt.

Quá trình sản xuất kéo dài này khiến việc sản xuất một lượng lớn vaccine trở nên khó khăn hơn. Vì những lý do này, việc thiết kế lại hoặc điều chỉnh vaccine virus toàn phần để chống lại các biến thể trong tương lai khó hơn.

Các nhà nghiên cứu Upadhyay và Mallela kết luận dựa vào ưu và nhược điểm của từng loại vaccine, có thể thấy vaccine toàn phần virus hay virus trung gian có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra khả năng miễn dịch rộng rãi và lâu dài chống lại những virus có khả năng biến đổi nhanh chóng.

Tuy nhiên, các phương pháp tiếp cận dựa trên mRNA hoặc protein được điều chỉnh dễ dàng có thể được tinh chỉnh cho phù hợp với các biến thể mới nhất cũng có thể là chìa khóa trong việc ngăn chặn sự lây lan của đại dịch.

Với tất cả các loại vaccine đang được triển khai, các quan chức y tế công cộng và chính phủ trên toàn thế giới sẽ có nhiều công cụ hơn để đối phó với mọi thách thức mà virus SARS-CoV-2 gây ra trong tương lai./.

Phương Oanh (TTXVN/Vietnam+)