'Phép màu' từ công nghệ mRNA giúp thế giới đẩy lùi Covid-19

Khi đọc báo cáo cho thấy vaccine dựa trên công nghệ mRNA do Pfizer/BioNTech và Moderna sản xuất có hiệu quả hơn 90%, tiến sĩ Anthony Fauci quá đỗi vui sướng và bất ngờ. Ông chỉ có thể nhắn biểu tượng cảm xúc mặt cười cho một nhà báo.

Hiệu quả đáng kinh ngạc này đã được thể hiện rõ ràng trong các nghiên cứu tại Mỹ, Israel và các quốc gia sử dụng các loại vaccine mRNA.

Một nhà khoa học tiến hành nghiên cứu vaccine phòng Covid-19 tại công ty ARN Arcturus Therapeutics. Ảnh: Reuters.

CNN cho biết nhiều người không đặt quá nhiều kỳ vọng vào công nghệ này do được phát triển quá nhanh. Tuy nhiên, nó đã chứng minh khả năng phòng vệ mạnh mẽ trước Covid-19. Thậm chí nó còn làm hài lòng và kinh ngạc những người ủng hộ.

Gieo công nghệ, hái trái ngọt

Đối với công chúng toàn cầu, công nghệ RNA thông tin, hay mRNA, có thể là rất mới. Tuy nhiên, công nghệ này đã được các chuyên gia nghiên cứu trong nhiều thập kỷ.

Giờ đây những nỗ lực đó đang được đền đáp xứng đáng và gặt hái được thành công vang dội. Vaccine từ công nghệ mRNA đang khuất phục đại dịch chết chóc toàn cầu chỉ trong một năm.

Câu chuyện của mRNA bắt nguồn từ đầu những năm 1990. Khi đó, nhà nghiên cứu người Hungary Katalin Kariko của Đại học Pennsylvania bắt đầu thử nghiệm công nghệ mRNA dưới hình thức liệu pháp gene.

Theo các nhà nghiên cứu, mRNA giống như một công thức nấu ăn. Nó có thể hướng dẫn các tế bào của cơ thể tạo ra một thứ gì đó. Trong trường hợp các bệnh di truyền, mRNA có thể được sử dụng để hướng dẫn tế bào tạo ra một bản sao protein khỏe mạnh.

Katalin Kariko, một trong những nhà khoa học tiên phong nghiên cứu công nghệ mRNA, đang làm việc tại công ty BioNTech. Ảnh: NPR.

Đối với trường hợp vaccine mRNA, nó sẽ được sử dụng nhằm ra lệnh cho tế bào tạo ra những mảnh virus giả. Sau đó, cơ thể sẽ tạo ra các kháng thể đặc biệt để phản ứng lại. Sau khi phản ứng miễn dịch trước virus của cơ thể được hoàn thiện, mRNA sẽ biến mất.

Trong nhiều năm, bà Kariko đã không thể hứng thú với ý tưởng này. Tuy nhiên, trong khoảng 15 năm trở lại đây, bà đã hợp tác với tiến sĩ Drew Weissman, một chuyên gia về bệnh truyền nhiễm tại Penn Medicine, để ứng dụng công nghệ mRNA vào vaccine.

Kể từ khi bắt đầu tập trung vào mối đe dọa của các loại virus cúm hoặc mới nhất là Covid-19, các nhà khoa học đã nhận ra khả năng xoay chuyển tình thế của các loại vaccine sử dụng công nghệ mRNA.

“Nếu bạn muốn tạo ra một loại vaccine cúm mới bằng các phương pháp truyền thống, bạn phải phân lập virus, học cách phát triển, học cách bất hoạt và tinh chế. Điều đó mất hàng tháng. Tuy nhiên, với công nghệ RNA, bạn chỉ cần nghiên cứu trình tự gene của chúng”, tiến sĩ Weissman nói.

"Khi các đồng nghiệp Trung Quốc phát hành trình tự của virus SARS-CoV-2, chúng tôi bắt đầu quá trình tạo RNA vào ngày hôm sau. Vài tuần sau, chúng tôi tiêm thử nghiệm vaccine cho động vật".

Hy vọng chống lại toàn bộ virus corona

Mặc dù nghe có vẻ mang tính cách mạng, ý tưởng này không hề mới đối với tiến sĩ Weissman, Kariko và những nhà khoa học khác.

Ông Weissman cho biết: "Trong phòng thí nghiệm, chúng tôi đã nghiên cứu vaccine trong nhiều năm. Chúng tôi có 5 thử nghiệm lâm sàng giai đoạn một trước khi Covid-19 xuất hiện. Chúng tôi sẽ hoàn thành chúng trong năm tới”.

Hai trong số những vaccine được thử nghiệm nhằm vào bệnh cúm. Tiến sĩ Weissman hy vọng một loại sẽ trở thành vaccine cúm phổ thống, giúp con người chống lại các chủng cúm đột biến nhanh. Nó sẽ bảo vệ con người trong thời gian rất dài chỉ với một mũi tiêm.

Trở ngại lớn nhất chính là việc phải tìm ra được phiên bản tốt nhất của virus. Cấu trúc virus mục tiêu phù hợp sẽ cho phép hệ thống miễn dịch của con người nhận ra và xây dựng hệ thống phòng vệ tốt nhất.

Một lọ vaccine Moderna được sản xuất bằng công nghệ mARN. Ảnh: Reuters.

Theo Jason McLellan, một nhà sinh vật học cấu trúc tại Đại học Texas, công việc nghiên cứu đang diễn ra đã giúp tăng tốc độ phát triển vaccine Covid-19.

Việc nghiên cứu về hội chứng suy hô hấp cấp nặng (SARS) và hội chứng hô hấp Trung Đông (MERS) đã giúp các nhà nghiên cứu hiểu được phiên bản nào của cấu trúc dạng núm bên ngoài virus là protein đột biến. Sau đó, chúng sẽ được sử dụng trong việc sản xuất vaccine.

“Vào năm 2016, chúng tôi đã tìm ra cách để ổn định sự gia tăng các đột biến của SARS. Vì vậy, chúng tôi đã chuẩn bị sẵn mọi kiến thức khi Covid-19 xuất hiện”, chuyên gia McLellan nói.

Tiến sĩ Weissman cho biết các loại vaccine tiềm năng khác, bao gồm sốt rét, lao và các loại hiếm như virus Nipah, đều có thể thực hiện nhờ công nghệ mRNA.

Phòng thí nghiệm của tiến sĩ Weissman đang nghiên cứu một loại vaccine corona phổ quát có thể chống lại Covid-19, SARS, MERS, virus gây ra cảm lạnh thông thường và cả các chủng trong tương lai.

“Chúng tôi đã bắt đầu nghiên cứu vaccine chống lại các loại virus corona từ đầu năm 2020. Đã có ba đợt dịch do chủng virus này gây ra trong 20 năm qua và chắc chắn sẽ còn nhiều hơn trong thời gian tới”, tiến sĩ Weissman cho biết.

Ông cũng khẳng định vaccine mRNA hoạt động rất tốt. Vaccine Pfizer tạo ra phản ứng kháng thể lớn hơn gấp 5 lần so với những người mắc Covid-19 và đã khỏi bệnh.

Công nghệ cho tương lai

Một công dụng tuyệt vời khác của công nghệ mRNA là có thể chống lại bệnh ung thư. Việc sử dụng mRNA sẽ giúp cơ thể chống chọi lại các khối u tốt hơn, bao gồm cả khối u ác tính và u não.

“Các tế bào khối u khác nhau có cấu trúc khác nhau. Chúng có thể dễ dàng bị nhận dạng bởi hệ thống miễn dịch. Việc sử dụng mRNA mã hóa kháng thể nhằm vào các tế bào ung thư sẽ tăng cường khả năng miễn dịch của cơ thể”, chuyên gia McLellan cho biết.

Công ty Moderna được thành lập để phát triển chuyên sâu công nghệ mRNA. Các chuyên gia ở đây đang nghiên cứu các vaccine ung thư đuợc cá nhân hóa.

“Chúng tôi xác định các đột biến được tìm thấy trên tế bào ung thư của bệnh nhân. Sau đó, chúng tôi mã hóa những kháng thể cho từng đột biến này và tải chúng vào một phân tử mRNA duy nhất. Nó sẽ giúp bệnh nhân điều chỉnh phản ứng miễn dịch tốt hơn nhằm chống lại các khối u”, công ty cho biết trên trang web chính thức.

Tổng thống Mỹ Joe Biden tham quan nhà máy sản xuất vaccine của Pfizer. Ảnh: Reuters.

BioNTech cũng đang phát triển tám phương pháp điều trị ung thư tiềm năng. Công ty này đã điều trị cho hơn 250 bệnh nhân với trên 17 loại khối u.

Công nghệ này hứa hẹn sẽ tạo ra các loại vaccine an toàn và hiệu quả chống lại các chủng virus mới cũng như những loại virus quen thuộc, ví dụ như HIV.

Công nghệ mRNA có thể cung cấp một phương pháp mới để điều trị các bệnh tự miễn. Đồng thời, nó cũng được coi là giải pháp khả thi đối với các bệnh khó chữa như bệnh hồng cầu hình lưỡi liềm.

Phòng nghiên cứu của Weissman cũng đang nghiên cứu hai loại vaccine chống lại virus gây suy giảm hệ miễn dịch ở người (HIV) và một loại ngăn ngừa Herpes. Vaccine chống lại tirus Ebola, Zika, bệnh dại và cytomegalo đang được phát triển.

Hàng loạt thi thể trên bờ cát có thể bị trôi xuống sông Hằng Sông Hằng đã bị ô nhiễm ở mức độ đáng báo động trong nhiều năm qua. Làn sóng Covid-19 thứ 2 tại Ấn Độ khiến mọi thứ trở nên tồi tệ hơn.

Tuấn Đạt