Cuộc săn lùng "siêu vaccine" chống lại dịch COVID-19, ngăn chặn các đại dịch khác trong tương lai của các nhà khoa học

Mục tiêu phát triển "Siêu vaccine"

Trong cuộc chạy đua với các chiến dịch vaccine chống lại COVID-19 và các biến thể của chúng, các nhà khoa học tiên phong đã đặt ra mục tiêu tạo ra một loại "siêu vaccine" (vaccine đa trị) với 1 mũi tiêm duy nhất để chống lại coronavirus trong quá khứ, hiện tại và cả tương lai. Mục tiêu này cũng bao gồm cả việc để tránh xuất hiện của một đại dịch khác sau COVID-19.

Melanie Saville, Giám đốc nghiên cứu và phát triển vaccine tại Liên minh đổi mới đối phó dịch bệnh là một trong những nhà khoa học tiên phong. Bà đưa ra lời kêu gọi tạo ra một loại vaccine có khả năng bảo vệ rộng rãi, chống lại tất cả các biến thể của virus corona, kể cả các chủng mới có thể "lây từ động vật sang người" trong tương lai.

Chia sẻ trên Financial Times, bà cho biết: "Chiến lược tiến về phía trước này xoay quanh 2 câu hỏi chính là: Chúng ta cần làm gì để chấm dứt đại dịch này? và Cần làm gì để ngăn chặn đại dịch tiếp theo?".

Dịch COVID-19 do virus SARS-CoV-2 gây ra đã giết chết gần 4 triệu người trong 18 tháng qua. SARS-CoV-2 được coi là chủng coronavirus thứ 3 lây lan ở người trong 20 năm qua. Họ virus này phổ biến ở dơi và loài gặm nhấm. SARS-CoV-1, chủng virus đã khiến lấy đi sinh mạng của hơn 700 người vào năm 2003 chủ yếu ở Trung Quốc và Hong Kong. Còn MERS-CoV được phát hiện lần đầu ở Saudi Arabia cũng đã khiến hơn 850 ca không qua khỏi từ năm 2012.

SARS-CoV-2 có thể không phải là loại coronavirus cuối cùng lây sang người nên việc phát triển một loại "siêu vaccine" có thể chống lại tất cả biến thể của nó đã trở thành mục tiêu trọng tâm của các nhà khoa học.

Và khi SARS-CoV-2 liên tục có các đột biến nhanh hơn dự kiến ban đầu - gần đây nhất là biến thể Delta lây truyền nhanh chóng - thì quyết tâm phát triển "siêu vaccine" của các nhà khoa học càng tăng lên.

Giáo sư Chris Whitty, Giám đốc y tế của Anh, cho biết: "Trong vòng 5 năm, việc phát triển vaccine đa trị ngăn ngừa các chủng virus corona khác nhau sẽ có vai trò quan trọng trong việc chống lại các biến thể mới". Tuy nhiên, con đường đến với cái gọi là vaccine đa trị còn đầy rẫy thách thức. Cũng giống như việc các nhà nghiên cứu đã dành nhiều thập kỷ để tìm kiếm một loại vaccine phòng ngừa HIV, căn bệnh thường xuất hiện các biến thể mới, nhưng chưa thành công.

Sự khác nhau giữa "siêu vaccine" và các vaccine đã có

Hiện tại, rất nhiều loại vaccine được nghiên cứu, công bố và cấp phép sử dụng, trong đó nhiều vaccine đã chứng tỏ có hiệu quả cao chống lại chủng SARS-CoV-2 ban đầu và các biến thể sau đó. Các vaccine này có điểm chung là tập trung vào việc tạo ra các kháng thể để vô hiệu hóa protein gai mà virus sử dụng để xâm nhập và tế bào người. Tiến sĩ Saville giải thích rằng, phương pháp này vẫn gặp trở ngại do virus có thể tiến hóa để né tránh phản ứng miễn dịch, do vậy chúng ta cần liên tục cập nhật vaccine.

Ngược lại, vaccine đa trị thường nhắm vào các mảnh protein trong virus kích thích hệ thống miễn dịch - gọi là các biểu mô. Vaccine tấn công các biểu mô đó của virus làm cho nó không thể đột biến, ngay cả dưới "áp lực tiến hóa".

Nhiều vaccine hiện nay cũng tìm cách kích thích sản sinh kháng thể và cả tế bào T - một phần quan trọng của phản ứng miễn dịch với COVID-19.

Ông Paul Higham, giám đốc điều hành của Valo Therapeutics, cho biết, bằng cách nhắm vào các biểu mô ngăn cản đột biến, vaccine đa trị có thể tạo ra phản ứng của tế bào T chống lại COVID-19, SARS, Mers và cả các coronavirus xuất hiện trong tương lai. Ông hy vọng công ty có trụ sở tại Helsinki và Oxford sẽ có vaccine sẵn sàng để thử nghiệm lâm sàng vào cuối năm nay, và có thể được sử dụng công khai "vào một thời điểm nào đó năm 2022".

Nhưng cũng phải nói rằng phát triển vaccine có khả năng chống lại nhiều mầm bệnh là vô cùng khó khăn. Tiến sĩ Dennis Burton thuộc Viện Nghiên cứu Scripps ở California cho biết: "Các virus càng khác nhau về thành phần, trình tự thì càng khó tìm ra các kháng thể có tác dụng chống lại chúng".

Sự trợ giúp từ trí tuệ nhân tạo

Tiến sĩ Saville tin rằng việc phát triển vaccine đa trị đòi hỏi phải sử dụng trí tuệ nhân tạo (AL) - công nghệ đã được sử dụng gần đây để đẩy nhanh quá trình nghiên cứu và phát triển.

Tiến sĩ John Lewis, giám đốc điều hành của Entos Pharmaceuticals, cho biết, công ty của ông đã áp dụng "phương pháp học máy" để nghiên cứu vaccine đa trị. Họ đang hợp tác với một công ty chuyên về trí tuệ nhân tạo với phần mềm phân tích 34 biểu mô khác nhau từ các protein của những loại virus corona khác nhau để tạo ra phản ứng tế bào T mạnh nhất ở con người.

Công ty công nghệ sinh học Pháp OSE Immunotherapeutics, đã sử dụng một thuật toán trí tuệ nhân tạo mà trước đây nó đã triển khai để phát triển vaccine ung thư để phát triển vaccine đa trị đối với Covid-19. Thuật toán này giúp thiết lập 12 biểu mô tập trung vào 11 protein có trong mầm bệnh. Hầu hết số biểu mô này nằm trong virus chứ không phải trên bề mặt của nó.

"Vì các biểu mô nằm bên trong virus nên chúng sẽ không đột biến hoặc đột biến rất ít", giám đốc Alexis Peyroles của OSE Immunotherapeutics nói. Ông cũng cho biết thêm rằng loại protein tương tự có thể được tìm thấy ở cả SARS-1 và Mers.

Vaccine đa trị của OSE đang được thử nghiệm ở giai đoạn đầu và dự kiến có kết quả vào tháng 9. Công ty đang lên kế hoạch thử nghiệm cho giai đoạn 2 và giai đoạn 3 vào năm 2022.

Ông Peyroles cho biết loại vaccine này có thể đặc biệt hiệu quả đối với những người có hệ thống miễn dịch bị ức chế, những người không tạo ra kháng thể bảo vệ để đáp ứng với các loại vaccine hiện có. Nhưng việc sử dụng rộng rãi sẽ là một chất tăng cường chống lại coronavirrus cho tất cả mọi người, dễ dàng thích nghi để chống lại các dạng bệnh mới khi chúng xuất hiện.

Phương pháp tiếp cận phổ rộng

VBI Vaccines, công ty có trụ sở tại Cambridge, Massachusetts (Mỹ) đã thực hiện một cách tiếp cận khác. Giống như việc sản xuất vaccine Covid-19 hiện tại, vaccine của VBI nhắm mục tiêu vào protein đột biến, nhưng có thể tạo ra phản ứng miễn dịch rộng hơn.

"Khi chúng tôi chủng ngừa cho động vật, chúng tôi tạo ra các kháng thể có thể bảo vệ chống lại Covid-19, Sars và Mers - giống như việc tạo ra các kháng thể có thể nhìn thấy màu đỏ, vàng và xanh lam. Hệ thống miễn dịch rất linh hoạt và chúng ta có thể hướng dẫn hệ miễn dịch nhận ra các màu và ngăn chặn các protein đột biến", David Anderson, Giám đốc khoa học của VBI, nói.

Giám đốc điều hành VBI Jeff Baxter cho biết, vaccine đa trị của công ty có thể sẽ được các cơ quan quản lý xem xét trong 12-14 tháng. "Khoa học không phải lúc nào cũng diễn ra theo cách bạn mong đợi và không ngừng phát triển khi chúng ta học hỏi thêm. Nhưng thật thú vị khi nghĩ rằng có thể trong 2 năm nữa mọi người đều có thể tiêm nhắc lại một loại vaccine đa trị", Jeff Baxter nói.

Theo StraitTimes