Cuộc đua phát triển vaccine Covid-19 thế hệ mới

Vaccine Covid-19 không tạo miễn dịch trọn đời

Sau hai năm kể từ khi đại dịch Covid-19 bùng phát, các nhà khoa học thế giới đã tạo nên kỳ tích khi phát triển thành công những vaccine Covid-19 đầu tiên với tốc độ chưa từng có. Hàng loạt vaccine được ra đời với phương thức dùng virus bất hoạt thông thường, cho tới sử dụng công nghệ tiên tiến mRNA đã giúp phần nào thay đổi cục diện trong cuộc chiến với Covid-19. Song tốc độ phát triển nhanh đồng nghĩa với việc sẽ có những bất cập và hạn chế nhất định. Việc bảo quản và vận chuyển vaccine mRNA đòi hỏi công nghệ phức tạp và tốn kém.

Hơn nữa, virus SARS-CoV-2 hay nCoV luôn biến đổi liên tục theo thời gian, trong khi khả năng bảo vệ dần suy giảm khiến các loại vaccine Covid-19 hiện nay không thể tạo miễn dịch trọn đời. Điều này buộc các nhà khoa học thế giới cũng phải chạy đua tìm ra công nghệ vaccine mới thích ứng tốt hơn với những thay đổi của virus. Hiện các nước kêu gọi người dân tiêm mũi tăng cường, thậm chí Israel đang xem xét tiêm mũi thứ tư cho người cao tuổi.

Theo các chuyên gia dịch tễ, mục tiêu của vaccine là tạo khả năng miễn dịch cho cơ thể giống như cơ chế lây nhiễm tự nhiên, nhưng không khiến bệnh chuyển biến nặng và tử vong cho người tiêm. Giáo sư Rustom Antia, Đại học Emory (Mỹ)  cho biết, vaccine lý tưởng là loại giúp ai đó không bị nhiễm ngay cả khi tiếp xúc với virus, nhưng không phải tất cả vaccine đều lý tưởng như vậy và virus SARS-CoV-2 là thuộc trường hợp đó. Có ba cấp bảo vệ của vaccine, gồm bảo vệ hoàn toàn trước nguy cơ nhiễm và lây truyền, bảo vệ trước nguy cơ bệnh nặng và lây truyền, hoặc chỉ giúp tránh nguy cơ bệnh diễn tiến nặng. Tính hiệu quả của vaccine phụ thuộc vào mức độ phản ứng miễn dịch do vaccine tạo ra, tốc độ phân rã kháng thể, virus hay vi khuẩn có khả năng đột biến hay không và vị trí nhiễm trùng.

Trước đây, thế giới đã gặp may với bệnh uốn ván, bạch hầu, sởi và đậu mùa vì các nhà khoa học đã xác định được ngưỡng bảo vệ là gì, theo dõi được sự suy giảm kháng thể theo thời gian. Khi biết ngưỡng bảo vệ, bạn có thể tính toán mức độ bền vững của kháng thể. Với những căn bệnh này, mức độ đáp ứng vaccine kết hợp với tỷ lệ phân rã kháng thể tạo ra khả năng miễn dịch bền vững. Kháng thể sởi phân rã chậm, trong khi kháng thể uốn ván phân rã nhanh hơn, nhưng vaccine đã khiến cơ thể sản xuất nhiều kháng thể hơn mức cần thiết để bù đắp sự suy giảm bảo vệ. Nhưng với Covid-19, không một nhà khoa học nào có thể khẳng định chúng giống với các loại virus trên.

Các loại vaccine hiệu quả nhất trước đây như sởi và thủy đậu đều sử dụng virus nhân bản, chúng có khả năng tạo ra miễn dịch bảo vệ người tiêm suốt đời. Những loại vaccine sử dụng virus không nhân bản hoặc dựa trên protein không có thời gian bảo vệ lâu, nhưng hiệu quả của chúng có thể được tăng cường bằng cách bổ sung tá dược, chất giúp tăng cường mức độ phản ứng miễn dịch, ví dụ như vaccine uốn ván và viêm gan A là hai loại sử dụng tá dược.

Với vaccine ngừa Covid-19 Johnson & Johnson (J&J) và AstraZeneca sử dụng virus adeno không nhân bản và không chứa tá dược. Vaccine mRNA như Pfizer và Moderna hoàn toàn không chứa bất kỳ loại virus nào. Đặc biệt hơn, virus SARS-CoV-2 luôn đột biến để tránh miễn dịch của con người càng khiến cho mọi thứ trở nên phức tạp hơn. Hiện nay loại virus này đã có ít nhất 8 biến thể được phát hiện.

Một vấn đề nữa, virus nCoV nhân bản ở cả đường hô hấp trên và hô hấp dưới, hệ tuần hoàn của con người hoạt động tốt ở phổi và cơ thể, nhưng không phải trên bề mặt lỗ mũi. Con người có thể ngăn bệnh nặng vì có kháng thể ở đường hô hấp dưới nhưng nguy cơ nhiễm trùng ở đường hô hấp trên có thể kéo dài. Trong tương lai, vaccine Covid-19 sẽ luôn được nâng cấp để chống lại các biến chủng và thế hệ vaccine tiếp theo có thể tập trung vào tăng cường khả năng miễn dịch trên bề mặt mũi và phổi.

Chạy đua với virus

Với sự biển đổi của virus nCoV, các nhà khoa học phải chạy đua để cho ra những loại vaccine ngày một tiên tiến hơn, đồng thời các thức bảo quản và sử dụng cũng sẽ được đánh giá cao hơn. Sau gần hai năm kể từ khi nhận được kết quả giải trình tự gene nCoV đầu tiên vào đầu năm 2020, nhóm khoa học thuộc Viện Quân y Walter Reed của Mỹ đang bước vào giai đoạn thử nghiệm cuối cùng cho vaccine SpFN, được kỳ vọng là có khả năng đối phó mọi biến chủng nCoV kể cả Omicron.

Kể từ khi nhận kết quả giải trình tự gene, đơn vị Bệnh Truyền nhiễm Mới nổi (EEDB) của Viện Quân y Walter Reed đã đặt mục tiêu tạo ra vaccine ứng phó mọi loại virus nCoV. Công trình hoàn tất thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 1 trên người vào đầu tháng 12, dự kiến khởi động giai đoạn 2 và 3 từ đầu năm sau, gồm cả thử nghiệm với biến chủng Omicron. Giai đoạn thử nghiệm lâm sàng đầu tiên diễn ra lâu hơn dự tính vì cần tình nguyện viên chưa từng nhiễm bệnh và không tiêm bất kỳ vaccine Covid-19 nào.

Với giai đoạn thử nghiệm tiếp theo, các nhà khoa học sẽ đánh giá tác động của vaccine SpFN với người đã tiêm chủng hoặc từng mắc Covid-19. Trong khi đó, công ty công nghệ sinh học Valneva của Pháp đang thử nghiệm vaccine chứa tá dược, giúp tăng hiệu quả miễn dịch với nCoV hơn những vaccine phổ biến hiện nay. Sản phẩm đã hoàn tất thử nghiệm Giai đoạn Ba vào hồi tháng 10 với hơn 4.000 tình nguyện viên trên 18 tuổi ở 26 điểm tiêm tại Anh. Các hãng dược lớn như AstraZeneca, Moderna và Pfizer cũng đang tăng tốc cập nhật khả năng kháng biến chủng cho vaccine của mình.

Vấn đề vaccine phù hợp cho quốc gia nghèo cũng được quan tâm. Theo đó, Trung tâm Phát triển vaccine thuộc Bệnh viện Nhi đồng Texas và Đại học Y Baylor Houston Mỹ đang nghiên cứu Cobervax. Bệnh viện Nhi đồng Texas đang hợp tác với Ấn Độ phát triển và sản xuất Cobervax, với mục tiêu tăng độ phủ vaccine trên toàn cầu, tập trung vào những nước thu nhập thấp và vừa có tỷ lệ tiêm chủng toàn quốc còn thấp. Cobervax dựa trên công nghệ tái tổng hợp protein đã chứng minh hiệu quả nhiều thập kỷ qua, từng được áp dụng cho dòng vaccine ngừa viêm gan siêu vi B. Loại vaccine này được kỳ vọng ít tốn kém hơn công nghệ mRNA, dễ dàng điều chỉnh quy mô sản xuất mà vẫn bảo đảm an toàn.

Bên cạnh đó, các nhà khoa học còn đang tăng tốc nghiên cứu cách đưa vaccine vào cơ thể dễ dàng hơn, không cần ống tiêm và giảm áp lực lên đội ngũ y tế các nước. Một trong những ứng cử viên đầu tiên là Vaxxas, của nhóm nghiên cứu của hãng tại Queensland, Australia đã hoàn tất thử nghiệm miếng dán nano trên động vật, chuẩn bị chuyển sang thử nghiệm lâm sàng ở người. Sản phẩm có thể dán trực tiếp lên da, đưa vaccine vào cơ thể thông qua tiếp xúc giữa gai nano và tế bào miễn dịch ngay dưới lớp biểu bì. Nhiều hãng dược trong đó có AstraZeneca cũng thử nghiệm đưa vaccine ở dạng khí dung vào cơ thể qua đường mũi. Phương thức này nhắm vào niêm mạc hô hấp ở người, tương tự đường xâm nhập của nCoV qua mũi, miệng, họng và phổi.

Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), hơn 330 ứng viên vaccine Covid-19 mới đang được phát triển toàn cầu ở các giai đoạn thử nghiệm khác nhau, và điều này mang đến nhiều sự kỳ vọng về tính đa dạng của các loại vaccine giúp thế giới kiểm soát được dịch bệnh trong tương lai.