Công nghệ mRNA: Hy vọng cho một thế giới không Covid-19

Hai loại vắc-xin mới chống lại virus Covid-19 đã được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm của Mỹ (FDA) phê duyệt khẩn cấp dựa trên một phương pháp mới để chế tạo vắc-xin, đồng thời đại diện cho một sự thay đổi đột phá trong cách phát triển vắc-xin trong tương lai.

Hai loại vắc-xin, một được phát triển bởi Công ty Moderna cùng Viện Y tế Quốc gia Mỹ phối hợp và một do Pfizer phối hợp cùng Công ty Dược phẩm BioNTech của Đức tạo ra, được gọi là vắc-xin RNA thông tin, viết tắt là mRNA. Các nghiên cứu ban đầu chỉ ra rằng cả hai loại vắc-xin này đều có hiệu quả khoảng 95% trong việc ngăn ngừa nhiễm Covid-19, một tỷ lệ cao đến mức các chuyên gia y tế cũng phải kinh ngạc.

Một phụ nữ Mỹ được tiêm vắc-xin Covid-19 của Moderna sử dụng công nghệ mRNA - Ảnh: Getty

Ông Ruth Karron - Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Tiêm chủng tại Trường Y tế Công cộng Johns Hopkins nói với Bloomberg rằng: “Các kết quả ban đầu của thử nghiệm là lời khẳng định rằng công nghệ mRNA này là lý tưởng phù hợp cho tình huống đại dịch”.

Những lợi thế và khác biệt so với vắc-xin truyền thống

Vắc-xin mRNA sử dụng một đoạn nhỏ axit ribonucleic của virus SARS-CoV-2, và được bọc lại trong một lớp vỏ lipid. Sau khi được tiêm vào, lớp vỏ sẽ gắn vào tế bào người và đoạn RNA này sẽ hướng dẫn tế bào sản xuất ra một loại protein cụ thể. Hệ thống miễn dịch sẽ sử dụng loại protein này để định vị protein đột biến của virus, được dùng để gắn vào tế bào con người.

“Về cơ bản, các nhà khoa học đã có thể tự tạo ra một chuỗi RNA chính xác nhằm tạo ra một protein nhận diện được virus”, ông Prabhjot Singh - một chuyên gia về hệ thống y tế tại Trường Y Icahn và Hệ thống Y tế Mount Sinai, cho hay. “Điều này gần giống như in 3D. Trong tương lai, mọi người có thể xác định cụ thể loại protein muốn theo đuổi, và từ đó tạo ra chuỗi mRNA tương xứng”.

Nguyên lý của vắc-xin là giúp hệ thống miễn dịch của cơ thể nhận biết trước những virus có thể xâm nhập và sản sinh ra các kháng thể một cách nhanh chóng hơn. Nếu như chưa từng tiếp xúc, cơ thể sẽ mất một thời gian để tìm tòi và tạo ra kháng thể tương ứng.

“Khi tiếp xúc với virus, cơ thể bạn đã có sẵn các thành phần của phản ứng miễn dịch đặc trưng cho loại virus đó, sẵn sàng phát hiện và có thể ngăn chặn khả năng lây nhiễm”, ông William Klimstra - nhà miễn dịch học tại Đại học Pittsburgh, người cũng đang nghiên cứu về công nghệ mRNA chia sẻ.

Hiện tại các vắc-xin truyền thống cùng hàng chục ứng cử viên cho vắc-xin Covid-19 tiềm năng vẫn đang được phát triển, sử dụng các mảnh virus sống không được kích hoạt nhằm xây dựng nên một mầm bệnh khác, được gọi là adenovirus và vô hại đối với con người. Hệ thống miễn dịch sẽ nhận diện được adenovirus như một cá thể xâm nhập, học được toàn bộ các chuỗi cấu thành nên virus và thiết lập nên một phương thức đáp trả.

Tuy nhiên, phương pháp này vẫn có rủi ro rất nhỏ về việc lây lan bệnh cho những người tiêm phòng và không phải lúc nào cũng hiệu quả. Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Mỹ (CDC), tỷ lệ nhiễm bệnh cúm chỉ giảm từ 40% tới 60% khi được tiêm phòng.

Nhưng vắc-xin sản xuất từ mRNA không mang nguy cơ lây nhiễm như vắc-xin truyền thống. Các vắc-xin mRNA chỉ mang tới những chuỗi thông tin nhằm giúp hệ miễn dịch tạo ra protein đột biến. Chúng không mang bất kỳ thành phần nào của virus vào trong cơ thể người.

“Những vắc-xin mRNA này vốn đã cực kỳ an toàn”, nhà miễn dịch học Klimstra bình luận. “Không có loại virus nào được tiêm vào cơ thể người để có thể tạo ra nguy cơ lây nhiễm như vắc-xin truyền thống”.

Bên cạnh yếu tố hiệu quả cao, vắc-xin mRNA có một lợi thế là có thể được sản xuất với tốc độ nhanh hơn so với các loại vắc-xin truyền thống. Các phòng thí nghiệm không cần tiếp cận với virus sống để bắt đầu sản xuất. Họ có thể sử dụng trình tự gen được đăng lên cơ sở dữ liệu trực tuyến để bắt đầu thiết kế các ứng cử viên mRNA của riêng họ.

“Ưu điểm lớn nhất của mRNA là tốc độ phát triển vắc-xin. Nếu bạn có trình tự, bạn có thể tạo ra vắc-xin, bạn không cần phải tái tạo lại virus như trước đây”, ông Karron giải thích.

Nhược điểm nhỏ

Vắc-xin mRNA thực sự có những nhược điểm nhỏ: Vì RNA thông tin sẽ tự phân hủy sau khi dạy tế bào sản xuất protein đột biến, loại vắc-xin này sẽ cần hai liều cách nhau vài tuần để đạt được hiệu quả đầy đủ, không giống như vắc-xin sử dụng adenovirus chỉ cần một liều. Hai loại vắc-xin do Pfizer và Moderna phát triển cũng phải được giữ ở nhiệt độ rất thấp, đặt một thách thức mới đối với đa số cơ sở y tế.

Cơ chế tác động của vắc-xin Covid-19 công nghệ mRNA.

Các chuyên gia cũng cảnh báo rằng vì các thử nghiệm ban đầu vẫn chưa được triển khai trong một thời gian dài, vì thế chưa thể phát triển nên một bộ hồ sơ an toàn toàn diện và vẫn chưa biết rõ rằng phương thức này liệu có thể gây nên hậu quả tiêu cực nào hay không, dù điều đó tới nay vẫn chưa từng xuất hiện.

Tuy nhiên, tỷ lệ hiệu quả là rất đáng khích lệ, ngang bằng với một số thành tựu ấn tượng nhất trong lịch sử y tế công cộng như vắc-xin bệnh đậu mùa hay bại liệt. Ông Karron nói: “Hiệu quả này lớn hơn những gì chúng tôi mong đợi”.

Thành công cuối cùng của vắc-xin mRNA có tiềm năng định hình lại sức khỏe cộng đồng toàn cầu, cả trong cuộc đua ngăn chặn đại dịch trong tương lai và trong việc điều trị các bệnh đặc hữu khác như ung thư. Nếu thành công, phương thức này có khả năng làm dậy sóng cộng đồng khoa học và đặt ra những thách thức cho những phương pháp sản xuất vắc-xin và điều trị truyền thống. Các chuyên gia đã so sánh vắc-xin mRNA với sự nổi lên của Tesla và những thách thức mà công ty này đã đặt ra cho các hãng sản xuất ô tô truyền thống.

Công nghệ mRNA có thể sẽ mở đường cho việc tạo ra các loại vắc-xin tiềm năng khác, mặc dù chúng mới chỉ được thử nghiệm ở quy mô nhỏ. Theo các tài liệu, ngoài vắc-xin Covid-19 chưa có vắc-xin nào sử dụng công nghệ này đủ điều kiện để đệ trình lên FDA phê duyệt. Đại dịch Covid-19 là tác nhân tạo ra một cú hích lớn đối với công nghệ này, khi các chính phủ đã đổ hàng tỷ đô la vào cuộc chạy đua chế tạo vắc-xin, tạo nên bước đột phá lớn với hai loại vắc-xin hiện hành: Pfizer/BioNTech và Moderna.

Thực ra, cách đây 2 năm, Tiến sĩ Ugur Sahin - người đã sử dụng công nghệ này để phát triển vắc-xin Covid-19 của Pfizer/BioNTech, từng nói về công nghệ mRNA với dự đoán táo bạo rằng, công ty BioNTech của ông có thể sử dụng cái gọi là công nghệ RNA thông tin của mình để phát triển nhanh chóng vắc-xin trong trường hợp có đại dịch toàn cầu. Tuy nhiên lúc đó, Công ty BioNTech chuyên nghiên cứu về ung thư chưa được ai biết đến và Covid-19 cũng chưa xuất hiện.

Đến ngày 2/12, thời điểm Cơ quan quản lý thuốc của Anh cấp phép sử dụng khẩn cấp vắc-xin Covid-19 của Pfizer/BioNTech, đánh dấu “một khoảnh khắc lịch sử trong cuộc chiến chống lại Covid-19”, công nghệ mRNA mới thực sự trở nên nổi tiếng và mở ra hy vọng tạo ra cuộc cách mạng trong nghiên cứu và bào chế vắc-xin.

“Tôi nghĩ đó là sự kết hợp của công nghệ và nhu cầu. Chúng tôi, với tư cách là một cộng đồng toàn cầu, nhận ra rằng cần phải nhanh chóng kiểm soát đại dịch, rằng Covid-19 không phải một bệnh nhiễm trùng được kiểm soát, và mọi người đang nghĩ tới cách nhanh nhất để tạo ra vắc-xin và công nghệ này đã nổi lên”, ông Karron nói. “Nó thực sự sẽ ảnh hưởng sâu sắc đến cách tiếp cận của chúng tôi đối với đại dịch trong tương lai và cũng có thể ảnh hưởng đến cách tiếp cận của chúng tôi đối với các mầm bệnh khác không phải đại dịch”.o

Hoàng Việt