Nghiên cứu mới: Vaccine COVID-19 dựa vào thực vật ngăn ngừa 100% nhập viện

Mặc dầu hiện nay trên thị trường có nhiều loại vaccine ngừa COVID-19 khác nhau, loại vaccine mới là hợp tác giữa Canada và Anh (giữa Medicago và GlaxoSmithKline) có một đặc điểm vô cùng độc đáo: dựa vào thực vật.

Nếu được phê chuẩn, vaccine COVID-19 hai liều tiêm này sẽ trở thành vaccine đầu tiên dựa vào thực vật được cấp phép sử dụng trên người.

Kết quả thử nghiệm giai đoạn 3 trên người rất hứa hẹn, đạt hiệu 71% trong bảo vệ phòng ngừa nhiễm COVID-19.

Vậy thế nào là vaccine dựa vào thực vật? Cơ chế hoạt động và lợi ích tiềm năng của loại công nghệ mới này ra sao?.

Vaccine dựa vào thực vật là gì?

Liên quan tới tính sinh miễn dịch, "dựa vào thực vật" là vaccine được các nhà nghiên cứu dùng thực vật trong quy trình sản xuất, BS.Brian Ward tại Medicago cho biết.

Loại cây hiện các nhà nghiên cứu sử dụng để sản xuất ra vaccine ngừa COVID-19 này có tên khoa học là Nicotiana Benthmiana. Đây là một loại cây thuộc họ thuốc lá.

Thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 3 cho thấy, vaccine COVID-19 mới dựa vào thực vật đạt hiệu quả 71% trong ngăn ngừa nhiễm bệnh và 100% trong ngăn ngừa nhập viện và tử vong.

Việc các nhà nghiên cứu sử dụng Nicotiana Benthmiana bởi loại thực vật này dễ nhiễm các mầm bệnh khác nhau, trong đó có COVID-19. Do đó, họ có thể sử dụng bộ phận lá cây làm ống dẫn truyền để sản sinh ra kháng nguyên, một thành phần quan trọng của vaccine.

Theo Viện Dị ứng và các bệnh truyền nhiễm Mỹ, kháng nguyên là một bộ phận của virus (và vaccine) kích hoạt hệ miễn dịch hoạt động để chống lại mầm bệnh.

Trong trường hợp nhiễm COVID-19, protein gai hoạt động như kháng nguyên. Đây là bộ phận của virus mà vaccine cố gắng mô phỏng, BS. Amesh Adalja - chuyên gia bệnh truyền nhiễm tại Đại học Y khoa John's Hopkins lý giải. Tuy nhiên, mỗi loại vaccine sử dụng cách tiếp cận riêng. Chẳng hạn như vaccine Jessen (Johnson&Johnson) sử dụng virus được chỉnh sửa để tạo ra protein gai xâm nhập cơ thể chúng ta. Các loại vaccine khác như Pfizer-BioNTech và Moderna mang mã gene di truyền protein gai vào cơ thể người, khi vào cơ thể người, các protein gai này bung ra và kích hoạt cơ thể sản sinh ra kháng thể tiêu diệt mầm bệnh.

Phương pháp tạo ra vaccine COVID-19 mới này rất khác biệt. Nó đưa mã gene di truyền protein gai vào thực vật chứ không đưa vào cơ thể người. Mã gene này giống như một "mệnh lệnh hướng dẫn". Các tế bào thực vật "đọc" nó và sử dụng thông tin để bắt đầu giúp protein gai bung ra, BS. Ward cho biết.

Những protein gai này sẽ tập trung lại thành nhóm gồm 3 protein một, hoặc nhiều hơn để tạo thành các phân tử trông giống với virus. Những phân tử này, được gọi là các phần tử giống với virus (virus-like particles -VLP) dưới dạng lá cây trong vòng 4 ngày và trở thành kháng nguyên trong vaccine ngừa COVID-19 của Medicago.

Những phần tử giống với virus (VLP) này là các cấu trúc phân tử rất phức tạp trông giống như một con virus – cùng kích cỡ, cùng cách thức- ngoại trừ nó không hề chứa thông tin di truyền bên trong nên nó không thể gây lây nhiễm, BS. Ward lý giải.

Khi tiêm VLP (hay là vaccine) vào cơ thể chúng ta, nó sẽ kích hoạt hệ miễn dịch hoạt động, BS.Adalja nói. Tuy nhiên, không giống như virus thật, nó không thể sinh sôi hay làm chúng ta nhiễm COVID-19 được.

Ngoài VLP, vaccine của Medicago còn nhận được "adjuvant", trợ lực do GlaxoSmithKline sản xuất ra. Theo CDC Mỹ, Adjuvant là thành phần tìm thấy trong một vài loại vaccine (nhưng không phải trong tất cả các loại vaccine) có tác dụng tạo ra phản ứng miễn dịch mạnh hơn. Adjuvant đóng vai trò cảnh báo hệ thống phòng vệ của cơ thể, cho cơ thể biết đang bị tác nhân gây bệnh xâm nhập.

Hiệu quả phòng ngừa của vaccine COVID-19 công nghệ mới dựa vào thực vật

Vaccine COVID-19 công nghệ mới dựa vào thực vật này có hiệu quả bảo vệ 71% trong các cuộc thử nghiệm giai đoạn 3.

Các cuộc thử nghiệm này được tiến hành trên 24.000 người trưởng thành tại 6 quốc gia.

"Do VLP-các phần tử trông giống với virus di chuyển thành cụm trông giống như cách virus SARS-CoV-2 tấn công hệ miễn dịch, nó giúp cho hệ miễn dịch phản ứng mạnh hơn", BS. Ward lý giải. Ông cho biết đây có thể là lý do khiến vaccine sản xuất dựa vào thực vật có thể đạt hiệu quả cao đối với biến thể mới của virus SARS-CoV-2.

Trên thực tế, vaccine dựa vào thực vật có hiệu quả bảo vệ khỏi nhiễm bệnh đạt 75,3% đối với biến thể Delta và gần 89% đối với chủng Gamma.

Hiện nay, chưa có dữ liệu về hiệu quả của vaccine này đối với biến thể mới Omicron. Do biến thể này chưa xuất hiện khi các cuộc thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 3 đang được tiến hành.

Nếu được phê chuẩn, vaccine dựa vào thực vật có thể mang lại nhiều lợi ích. Trước hết, là có thêm lựa chọn đối với vaccine ngừa COVID-19. Vaccine loại này đòi hỏi nhiệt độ bảo quản thông thường trong tủ lạnh, không cần tủ âm sâu.

Việc sản xuất vaccine dựa vào thực vật có thể đơn giản hơn bởi cây có thể trồng trong nhà kính đòi hỏi ít nguyên vật liệu hơn, chỉ cần nước, ánh sáng và đất.

Theo BS. Ward, gia tăng năng lực sản xuất vaccine COVID-19 bằng công nghệ dựa vào thực vật là rất tiềm năng khi khan hiếm vaccine đang vẫn là vấn đề nan giải ở nhiều nơi trên thế giới.

Nguyễn Vân