TS.BS Phạm Hùng Vân - Chủ tịch Hội vi sinh lâm sàng TPHCM

Để chế được vắc xin ngừa một bệnh nhiễm virus thì đầu tiên các nhà nghiên cứu phải trả lời cho được câu hỏi là đích nhắm của sản xuất vắc xin là thành phần nào của virus? Thành phần này phải là thành phần mà nếu vắc xin có chứa thành phần này một khi chích vào cơ thể sẽ tạo ra được miễn dịch ngăn được virus nhiễm vào người để gây bệnh hay sẽ ngăn được virus gây bệnh cho người.

Đối với SARS-COV-2 thì các nhà khoa học đã chỉ ra rõ ràng là chính thành phần protein gai (S) của virus là thành phần giúp virus bám vào các thụ thể ACE2 trên bề mặt các tế bào biểu mô hô hấp, xâm nhập vào tế bào rồi tăng sinh gây bệnh cũng như lây lan. Chính như vậy nên đích nhắm của việc chế tạo vắc xin chống SARS-COV-2 là chế tạo cho được vắc xin có thành phần là protein gai của virus nhằm kích thích miễn dịch của cơ thể tạo được kháng thể chống protein gai và làm cho virus sẽ không bám được vào các thụ thể ACE2.

Có nhiều hướng hiện nay được các nhà sản xuất vắc xin tiếp cận và thực hiện.

1. Dùng chính các virus SARS-COV-2 cấy được từ bệnh nhân để chế tạo vắc xin

Trước hết là dùng chính các virus SARS-COV-2 cấy được từ bệnh nhân để nuôi cấy rồi làm bất hoạt chúng để sử dụng làm vắc xin. SARS-COV-2 hiện đã được nhiều phòng thí nghiệm nuôi cấy thành công nên việc sử dụng chính các chủng virus nuôi cấy này làm vắc xin là một việc rất khả thi. Tuy nhiên cái không khả thi của con đường này là sẽ rất tốn kém vì SARS-COV-2 hiện nay được cho là tác nhân nguy hiểm, lây nhiễm cao.

Chính vì vậy điều kiện để nuôi cấy là phải là các phòng thí nghiệm an toàn sinh học cấp độ 3. Mà ở qui mô sản xuất vắc xin thì lập phòng thí nghiệm an toàn sinh học cấp độ 3 sẽ cực kỳ tốn kém. Công ty Sinovac của Trung Quốc sản xuất vắc xin từ bản thân virus SARS-COV-2 đã bất hoạt có lẽ là theo công nghệ này hay cũng có thể dùng công nghê cấy virus tái tổ hợp trên màng niệu đệm của trứng gà lộn thì chưa rõ. Tuy nhiên theo Sinopharm, giá cho 2 lần tiêm là khá đắt, đến 145 USD tức khoảng 3.5 triệu đồng.

2. Công nghệ tái tổ hợp để chỉ sản xuất protein S hay một thành phần chủ yếu của protein S trách nhiệm trong nhận diện và bám vào thụ thể ACE

Hướng thứ hai là sản xuất vắc xin bằng công nghệ tái tổ hợp để chỉ sản xuất protein S hay một thành phần chủ yếu của protein S chịu trách nhiệm trong nhận diện và bám vào thụ thể ACE2. Có nhiều tiếp cận để sản xuất được protein tái tổ hợp là sử dụng vi khuẩn làm tế bào chủ để sản xuất protein tái tổ hợp.

Nhưng nếu dùng vi khuẩn để làm tế bào chủ tạo protein S tái tổ hợp thì protein S này sẽ không thể có được cấu trúc kháng nguyên giống nguyên bản và sẽ không tạo được miễn dịch bảo vệ. Chính vì vậy mà phải dùng tế bào động vật làm tế bào chủ và nếu vậy thì hiệu suất không cao và cũng sẽ rất tốn kém (ước tính với 2mg thì giá phải đến 4,000USD).

Tuy nhiên, một thành công rất đáng tự hào của Việt Nam là công ty NANOGEN đã sản xuất được vắc xin protein gai của SARS-COV-2 từ công nghệ tái tổ hợp gen của virus vào cấy tế bào CHO (Chinese Hamster Ovarian Cells) để sản xuất ra vắc xin NANOCOVAX.

Bước đầu đã gây được miễn dịch trên chuột và đã thử được khả năng bảo vệ cao của kháng thể trực tiếp lên cấy tế bào và trên động vật. Hiện đang thử nghiệm trên người về độ an toàn, sau đó sẽ dò liều, và cuối cùng thử hiệu quả bảo vệ.

Nhờ làm chủ được công nghệ sản xuất vắc xin protein tái tổ hợp trên CHO cells nên giá thành cho một mũi chích là không quá 8USD, như vậy cho hai lần chích là chỉ 15-16USD.

Một lần nữa phải nói đây chính là niềm tự hào của Việt Nam và chúng tôi rất mong vắc xin NANOCOVAX sẽ sớm qua được phase 3 để sớm đưa vào sử dụng.

3. Dùng adenovirus làm vector mang gen chịu trách nhiệm sản xuất protein S của SARS-COV-2

Một tiếp cận khác là dùng adenovirus làm vector mang gen chịu trách nhiệm sản xuất protein S của SARS-COV-2. Vắc xin là adenovirus này một khi chích vào người sẽ xâm nhập vào tế bào người, làm cho các tế bào này sản xuất được protein S và kích hoạt hệ miễn dịch tạo kháng thể kháng protein S của SARS-COV-2. Tiếp cận này được thực hiện bởi hai hướng.

Một hướng là vắc xin được chế tạo tại Đại học Oxford, thay vì dùng adenovirus có nguồn gốc từ người thì họ sử dụng adenovirus có nguồn gốc từ khỉ. Lý do họ chọn adenovirus có nguồn gốc từ khỉ là từ bài học sử dụng adenovirus type 5 hay type 26 là các adenovirus gây cảm thường làm vắc xin HIV bị thất bại vì hai nguyên nhân:

Nhiều người có kháng thể tự nhiên chống hai type adenovirus này nên làm mất đi hiệu quả của vắc xin.

Adenovirus người mang protein làm vắc xin lại kích thích sự tăng sinh tế bào lympho T4 là đích cho virus HIV nên lại vô tình làm cho người được chích vắc xin có nguy cơ nhiễm HIV cao hơn người không chích vắc xin. Chính vì lý do đó nên Oxford đã dùng một loại adenovirus từ khỉ và làm yếu đi để chèn gene sản xuất protein S vào. Virus này sau khi được chích vào người sẽ xâm nhập tế bào và sản sinh ra protein S để kích thích miễn dịch.

Hiện vắc xin này đã được chính phủ Anh chấp thuận và hy vọng sẽ sớm được FDA chấp thuận. Hiệu quả bảo vệ của vắc xin được đánh giá cao, trên 95%. Vắc xin này được xem là hứa hẹn nhất vì điều kiện bảo quản không khác vắc xin thông thường khác và giá thành rất dễ chấp nhận.

Một hướng là vắc xin Sputnik của Nga. Vắc xin này có gì khác biệt? Vắc xin của Nga dùng 2 type adenovirus mang gen, lần đầu là type 26, lần 2 là type 5 để chuyên chở gen S vào tế bào người khi chích. Lý do phải dùng hai type khác nhau là để tránh cơ thể tạo miễn dịch chống adenovirus đã chích vào lần đầu. Hai lần chích cách nhau gần 1 tháng.

Tuy nhiên câu hỏi là nếu người đã có kháng thể chống adenovirus type 5 hay type 26 do trước đó họ đã nhiễm các adenovirus này rồi thì sao? Cũng như một câu hỏi khác là liệu vắc xin Sputnik của Nga có làm tăng nguy cơ nhiễm HIV vì lý do đã kể ở trên làm thất bại vắc xin HIV hay không? Chắc phải qua trên số lượng lớn người được chích vắc xin thì mới có câu trả lời.

4. Tổng hợp hoàn toàn các trình tự RNA mã hóa protein S mà không cần dùng tế bào nào làm tế bào chủ

Pfizer và Moderna đã sử dụng một tiếp cận mới hoàn toàn trong chế tạo vắc xin và cũng có thể nói là một cuộc cách mạng trong chế tạo vắc xin. Tiếp cận này có một lợi thế rất đặc biệt, đó là người ta tổng hợp hoàn toàn các trình tự RNA mã hóa protein S mà không cần dùng tế bào nào làm tế bào chủ. RNA này khi được chích vào người thì sẽ đi vào tế bào và nhờ tế bào để tổng hợp ra các protein S từ đó sẽ gây được miễn dịch. Như vậy thì thời gian để có được vắc xin sẽ rất nhanh.

Tuy nhiên cái khó của vắc xin này là người ta phải bọc chúng vào các hạt có màng lipid để chúng thấm vào tế bào và cũng chính vì như vậy nên vấn đề bảo quản cũng như lưu hành vắc xin đòi hỏi điều kiện nghiêm ngặt để duy trì nhiệt độ âm sâu nhằm giữ được vắc xin bền vững.

Do vậy mà mặc dù giá thành của vắc xin cũng không phải quá mắc nhưng có lẽ các nước đang phát triển sẽ rất khó tiếp cận được nguồn vắc xin này dù hiệu quả bảo vệ được chứng minh là từ 94% đến 95%. Pfizer và Moderna hiện đang cải tiến để thế hệ vắc xin mới sẽ có điều kiện bảo quản dễ dàng hơn.

5. Dùng một loại virus nuôi cấy được trên màng niệu đệm của trứng gà làm vector mang gen S của SARS-COV-2

Ngoài ra cũng còn một tiếp cận khác là dùng một loại virus nuôi cấy được trên màng niệu đệm của trứng gà làm vector mang gen S của SARS-COV-2. Với tiếp cận này thì chỉ cần có điều kiện để nuôi gà thuần chủng và sạch để có trứng và có công nghệ tạo được virus tái tổ hợp mang gen S và cấy được trên trứng là rất khả thi để chế được vắc xin.

Hiện Viện Vắc xin Sinh Phẩm Y Tế (IVAC) của Việt Nam đã qua bước sản xuất thử nghiệm vắc xin này với chủng virus nhận từ Mỹ. Vắc xin có tên là COVIVAC và sắp thử nghiệm trên người. Chúng tôi cũng rất hy vọng vắc xin này sẽ sớm thành công.

Trích giao lưu trực tuyến: Virus SARS-CoV-2 biến thể, vắc xin có tác dụng không?