Các nhà khoa học đang có những cách tiếp cận khác nhau nhưng cùng chung một mục đích là tạo ra một loại vaccine Covid-19 chống lại mọi biến thể của virus SARS-CoV-2. Trên thực tế, việc này là vô cùng khó khăn.
Virus SARS-CoV-2 gây ra đại dịch Covid-19 đã khiến cả thế giới đảo lộn. Các chuyên gia dự đoán, Covid-19 có thể cướp đi sinh mạng của từ 9 đến 18 triệu người trên toàn thế giới.
Ngoài việc ảnh hưởng đến sinh kế, sức khỏe tâm thần và làm gián đoạn giáo dục, đại dịch có thể sẽ còn gây ảnh hưởng tiêu cực trong nhiều năm tới, bất chấp tốc độ phát triển vượt trội của công nghệ vaccine. Sự xuất hiện của các biến thể virus mới đang lan rộng trên khắp thế giới, gây nên mối đe dọa nghiêm trọng đến sự thành công của công tác tiêm chủng cũng như các phương pháp điều trị Covid-19.
Rất khó có thể biết được tương lai của virus SARS-CoV-2. Trong bối cảnh số ca lây nhiễm vẫn tăng cao và những đợt bùng phát thường xuyên, nhiều người tin rằng virus này sẽ trở thành một virus đặc hữu giống như bệnh cúm.
Theo các nhà khoa học, về lâu dài, giải pháp tốt nhất là phát triển một loại vaccine phổ cập – giúp bảo vệ chống lại tất cả các biến thể của virus SARS-CoV-2 và bất kỳ biến thể nào khác phát sinh trong tương lai. Nếu không, thế giới sẽ có nguy cơ tái phát đại dịch.
Nguy cơ từ các biến thể mới
Giám đốc điều hành Liên minh Đổi mới sáng tạo Sẵn sàng cho dịch bệnh (CEPI) Richard Hatchett cho biết, việc tạo ra một vaccine phổ cập sẽ phải mất nhiều năm để đầu tư.
Khi được hỏi về loại vaccine nào tốt nhất sẽ được sử dụng để đối phó với virus SARS-CoV-2, ông Hatchett khẳng định: “Chúng tôi vẫn chưa thực sự có câu trả lời cụ thể. Rõ ràng đây là lần đầu tiên chúng tôi ứng phó với đại dịch và chúng tôi vẫn đang thu thập dữ liệu cũng như tích lũy kinh nghiệm ứng phó chủng virus này”.
CEPI là tổ chức hợp tác toàn cầu của các chính phủ và tổ chức phi chính phủ, nhằm mục đích tạo ra những cơ chế đối phó nhanh chóng với các đại dịch. Covid-19 là cuộc thử nghiệm thực tế đầu tiên của tổ chức ra đời năm 2017 này.
Tháng 1/2021, CEPI tuyên bố sẽ huy động và đầu tư 3,5 tỷ USD vào nghiên cứu và phát triển vaccine để tăng cường khả năng sẵn sàng ứng phó với đại dịch trên toàn cầu, trong đó 200 triệu USD dành cho phát triển các vaccine phổ cập, giúp bảo vệ chống lại virus SARS-CoV-2 dưới mọi biến thể.
Các nhà khoa học đã theo dõi các biến thể di truyền trong virus SARS-CoV-2 ngay từ khi đại dịch bùng phát trên toàn cầu.
Họ thực hiện điều này bằng cách giải trình tự bộ gene của virus thu thập được từ các mẫu bệnh nhân. Bộ gene là tập hợp đầy đủ các hướng dẫn di truyền mà một sinh vật cần để hoạt động và phát triển.
Dữ liệu giải trình tự bộ gene ban đầu cho thấy virus SARS-CoV-2 đột biến chậm hơn nhiều so với hầu hết các virus RNA khác, bằng một nửa tỷ lệ virus gây ra bệnh cúm và một phần tư tỷ lệ được tìm thấy đối với HIV.
Tuy nhiên, tốc độ đột biến của virus này tăng nhanh theo thời gian, do lượng người lây nhiễm gia tăng và cơ chế của áp lực chọn lọc.
Không phải tất cả biến thể đều xấu. Trong một số trường hợp, chúng làm suy yếu virus, nhưng trong những trường hợp khác, chúng cho phép virus xâm nhập tế bào của vật chủ dễ dàng hơn hoặc thoát khỏi hệ thống miễn dịch hiệu quả hơn, khiến việc ngăn ngừa và điều trị trở nên khó khăn hơn.
Hiện thế giới đã ghi nhận 5 biến thể đáng quan tâm của virus SARS-CoV-2 là Alpha (Anh), Beta (Nam Phi), Gamma (Brazil), Delta (Ấn Độ) và Lambda (Peru). Điều đáng lo ngại là những biến thể mới này khiến dịch bệnh lây lan nhanh hơn, làm tăng khả năng tái nhiễm và bùng phát trở lại.
Không dừng lại, các biến thể mới của virus SARS-CoV-2 sẽ còn tiếp tục xuất hiện.
Nghiên cứu sơ bộ cho thấy, thế hệ vaccine Covid-19 đầu tiên đã cung cấp một số biện pháp bảo vệ chống lại các biến thể mới, giúp giảm bệnh nặng và nguy cơ phải nhập viện.
Tuy nhiên, những vaccine này có thể sẽ trở nên kém hiệu quả hơn khi virus biến đổi thêm và khả năng miễn dịch mà mỗi người đạt được, thông qua tiêm chủng hoặc lây nhiễm tự nhiên bị suy yếu.
Những ứng cử viên tiềm năng
Việc tạo ra một loại vaccine phổ cập rất khó khăn, song một số nhà khoa học tin rằng, điều này có thể được thực hiện dựa trên sự phát triển nhanh chóng của công nghệ vaccine Covid-19.
Theo nhà khoa học Andrew Ward của Viện Nghiên cứu Scripps (California, Mỹ), việc tạo ra một vaccine Covid-19 phổ biến là một thách thức rất lớn. Đơn cử, các nhà khoa học đã cố gắng trong nhiều năm nhưng vẫn chưa thành công trong việc phát triển một loại vaccine phổ biến cho bệnh cúm. Tương tự với virus HIV cũng vậy.
Ông Andrew Ward phân tích: “Một phần là do các protein bề mặt được tìm thấy trên các loại virus này thường xuyên thay đổi hình dạng. Điều này khiến hệ thống miễn dịch của chúng ta khó nhận biết”.
Dù vậy, những năm gần đây, các nhà khoa học đã đạt được những tiến bộ to lớn trong việc tìm hiểu sự tương tác giữa hệ thống miễn dịch với virus gây bệnh cúm và HIV. Hiện họ đang phát triển nghiên cứu này để xây dựng một loại vaccine phổ biến cho virus SARS-CoV-2, loại vaccine có thể chống lại mọi biến thể.
Theo nhà khoa học Andrew Ward, những tiến bộ về kính hiển vi điện tử lạnh đã mở ra cánh cửa cho vaccine HIV và các mầm bệnh khác.
Với kỹ thuật này, ông và các đồng nghiệp đã nhận ra rằng, virus SARS-CoV-2 xâm nhập và kết hợp với các tế bào của con người với sự trợ giúp của một vòng nhỏ các axit amin, được gọi là S-2P, trên đầu các protein đột biến của chúng. Điều này đã đặt nền tảng quan trọng trong việc tạo ra vaccine Covid-19.
Một sự phát triển quan trọng khác trong công nghệ vaccine là việc phát hiện các kháng thể trung hòa rộng rãi (bNAb).
Lần đầu tiên được phân lập vào đầu những năm 1990 trong huyết thanh của những người nhiễm HIV-1, những kháng thể này chỉ xuất hiện ở một số người sau nhiều năm bị nhiễm. Các kháng thể này có lợi thế là có thể vô hiệu hóa nhiều chủng virus khác nhau trong một lần mắc bệnh.
Việc tìm kiếm các bNAb đã mở ra một con đường mới cho việc thiết kế vaccine Covid-19. Mục tiêu của các nhà khoa học là tạo ra một loại vaccine có thể kích thích sản xuất ra bNAb nhắm vào vùng liên kết thụ thể (RBD) nằm trên protein đột biến của virus SARS-CoV-2.
Nghiên cứu này khi thí nghiệm trên khỉ đã cho thấy tác dụng không chỉ ngăn chặn được SARS-CoV-2 và các biến thể liên quan mà còn có tác dụng đối với SARS-CoV-1 và một nhóm các virus corona ở dơi, có thể lây sang người trong tương lai.
Một loại vaccine tiềm năng khác đang được nhóm nghiên cứu của nhà miễn dịch học cấu trúc tại Caltech Pamela Bjorkman phát triển dựa trên nền tảng hạt virus được phát minh lần đầu tại Đại học Oxford (Anh) vào năm 2016.
“Vaccine sẽ tạo ra nhiều đoạn RBD khác nhau, từ nhiều loại virus corona phát hiện trên động vật, được ghép vào các protein nhỏ gắn vào hạt nano. Các thử nghiệm trên chuột cho thấy một liều vaccine này có thể vô hiệu hóa nhiều virus corona ở người và động vật”, chuyên gia này phân tích.
Còn nhà khoa học Jonathan Heeney, một chuyên gia nghiên cứu Bệnh học so sánh tại Đại học Cambridge (Anh) cho biết, nhóm của ông cũng đang phát triển một loại vaccine Covid-19 dựa trên việc sàng lọc chi tiết cấu trúc của virus, tổng hợp các cấu trúc DNA để gắn vào các nền tảng vaccine thông thường và công nghệ vaccine mRNA mới nhất.
Tất cả các phương án trên vẫn đang được phát triển và chưa được thử nghiệm trên người.
Nhóm nghiên cứu của Đại học Cambridge và Caltech hy vọng sẽ sản xuất vaccine dưới dạng bột đông khô và ổn định nhiệt, giúp cho việc bảo quản và phân phối vaccine dễ dàng hơn nhiều so với các vaccine sử dụng công nghệ mRNA hiện tại của Moderna và Pfizer.
Đồng thời, nghiên cứu hứa hẹn sẽ giảm chi phí trong quy trình sản xuất vaccine, điều rất quan trọng để đảm bảo việc tiếp cận công bằng với vaccine trên toàn thế giới và kiểm soát đại dịch.
Thái Hoàng (Theo The Week)
