Hy vọng mới từ những người phát triển siêu kháng thể

Một loại vaccine phổ rộng, có khả năng kháng nhiều loại virus corona, sẽ cung cấp “vũ khí” sẵn sàng để chống lại các mối đe dọa mới như biến chủng Omicron.

Khi Covid-19 bắt đầu lan rộng vào đầu năm 2020, một trong những ý tưởng đầu tiên của nhà virus học Linfa Wang là xét nghiệm máu của những người đã sống sót sau đợt bùng phát dịch virus corona trước đó.

Vị chuyên gia làm việc tại Trường Y Duke-NUS đã nghiên cứu về virus truyền từ dơi trong nhiều thập kỷ. Lý thuyết mới ông đưa ra là những người đã khỏi bệnh SARS-CoV-1 có thể chứa các kháng thể giúp chống lại bệnh mới SARS-CoV-2.

Ban đầu, thử nghiệm không thành công. Các bệnh nhân mà ông Wang xét nghiệm chỉ có kháng thể chống lại phiên bản cũ của SARS.

Nhưng khi một số biến chủng của virus bắt đầu lan rộng vào đầu năm nay, ông quyết định thử nghiệm một lần nữa. Kết quả khiến ông kinh ngạc. Sau khi được tiêm vaccine, những bệnh nhân từng nhiễm virus SARS dường như đã phát triển siêu kháng thể, có tác dụng chống lại tất cả virus SARS và vô số loại virus corona khác.

Thậm chí, thí nghiệm cho thấy tất cả 8 bệnh nhân đều có kháng thể giúp vô hiệu hóa năm chủng virus corona chưa từng lây nhiễm sang người ở dơi và tê tê. Các kết quả, được công bố trên Tạp chí Y học New England vào tháng 8, đã đưa ra bằng chứng mạnh mẽ nhất cho thấy khả năng phát triển các loại vaccine phổ rộng, theo Bloomberg.

Vaccine chống được nhiều loại virus corona

Tại phòng thí nghiệm ở tầng 13, cách khu trung tâm thương mại Singapore vài km, ông Wang đang nghiên cứu một loại vaccine nguyên mẫu, có thể tạo ra phản ứng miễn dịch trên diện rộng mà ông đã thấy ở những người sống sót sau khi đã mắc virus SARS và tiêm vaccine.

Phác đồ của ông kết hợp mũi tiêm đầu tiên chứa protein gai ở virus Covid-19 và mũi tiêm thứ hai chứa protein lai của SARS. Nếu hoạt động, ông Wang cho biết chúng có thể trở thành loại vaccine đầy hứa hẹn, được triển khai trong trường hợp thế giới phải đối mặt với virus mới SARS-CoV-3.

Nhân viên y tế được tiêm vaccine ngừa Covid-19 ở Boston, Massachusetts, Mỹ. (Ảnh: Bloomberg).

“Chúng tôi muốn phát triển thứ gì đó có khả năng bảo vệ rộng rãi, để khi đối mặt với virus tiếp theo truyền từ động vật sang người, chúng tôi đã có sẵn vaccine trong tay”, Melanie Saville, người đứng đầu bộ phận nghiên cứu và phát triển vaccine tại Liên minh đổi mới sáng tạo chuẩn bị ứng phó dịch bệnh (CEPI), cho biết.

Một loại vaccine phổ rộng, có khả năng kháng nhiều loại virus, sẽ cung cấp “vũ khí” sẵn sàng để chống lại các mối đe dọa như Omicron, biến chủng mới được phát hiện nhiều đột biến nhất từ trước đến nay.

"Sau Delta, nhiều biến chủng mới khác sẽ nổi lên cho đến khi chúng ta hết chữ cái trong bảng chữ cái Hy Lạp", nhà nghiên cứu Drew Weissman của Đại học Pennsylvania cho biết.

Chỉ trong vòng 20 năm, thế giới đã chứng kiến ba loại dịch bệnh do virus corona gây ra. Đầu tiên là dịch SARS, sau đó là MERS vào năm 2012, và giờ đây là Covid-19.

Theo ông Anthony Fauci, Giám đốc Viện Dị ứng và Bệnh truyền nhiễm Quốc gia Mỹ, với nhiều virus corona còn ẩn náu trong tự nhiên, có lý do để tin rằng những đợt dịch mới trong tương lai “thậm chí có thể tồi tệ hơn những gì chúng ta đang trải qua ngay bây giờ".

“Thay vì chờ đợi ứng phó với đợt bùng phát dịch tiếp theo, điều quan trọng là phải phát triển một loại vaccine có thể bảo vệ chống lại tất cả virus corona", ông cho biết.

Vào tháng 9, cơ quan của ông Fauci đã công bố tài trợ 36,3 triệu USD cho nghiên cứu vaccine phổ rộng ngừa virus corona của các nhà khoa học tại Harvard, Duke và Đại học Wisconsin.

Những loại vaccine như vậy không chỉ có khả năng chống lại “họ hàng" virus SARS-CoV-2, mà còn chống lại hàng loạt virus corona khác, bao gồm cả chủng gây cảm lạnh thông thường.

Cuộc đua nghiên cứu và phát triển vaccine

Stephane Bancel, Giám đốc điều hành của Moderna, gọi loại vaccine này là "một ý tưởng hay". Nhưng ông cảnh báo trước đó, các nhà khoa học cũng đã nghiên cứu vaccine phổ quát ngừa cúm trong nhiều năm mà không có bước đột phá.

​Dù vậy, vaccine ngừa Covid-19 sử dụng công nghệ tiên tiến hơn hầu hết mũi tiêm phòng cúm. Chẳng hạn, công nghệ mRNA cho phép nhà nghiên cứu dễ dàng kết hợp các mũi tiêm chống lại nhiều biến chủng thành một loại vaccine duy nhất.

Công nghệ mRNA cho phép kết hợp các mũi tiêm chống lại nhiều biến chủng thành một loại vaccine duy nhất. (Ảnh: Bloomberg).

Đầu năm nay, nhà virus học David Martinez tại Đại học Bắc Carolina và các đồng nghiệp đã thực hiện một bước tiến lớn trong việc cải tiến vaccine mRNA chống lại nhiều virus corona, bằng cách dạy các tế bào tạo các protein gai lai. Các protein này kết hợp với nhau tạo ra các mảnh chứa mã di truyền của nhiều virus corona khác nhau, do đó tạo ra phản ứng miễn dịch sâu rộng.

Hiện các nhà nghiên cứu tại Đại học Bắc Carolina đang thử nghiệm vaccine chứa 1/3 lượng protein gai của SARS, 1/3 gai của chủng Covid-19 gốc và 1/3 gai từ một virus corona dơi có tên là HKU3-1.

Vaccine mRNA thường nhắm mục tiêu vào vùng gắn kết thụ thể của protein gai. Nhưng phần này biến đổi nhanh chóng, vì vậy nhiều nhà khoa học đang cố gắng chuyển hướng sang phần của protein ít tiến hóa và có điểm chung giữa các loại virus.

Các mũi tiêm mRNA cũng có thể được cập nhật nhanh hơn so với các công nghệ được sử dụng để tiêm phòng cúm. Nhưng về lâu dài, vẫn có rủi ro bởi việc chậm trễ trong cập nhật, điều chỉnh vaccine có thể khiến con người dễ bị tổn thương. Các biến chủng của virus corona đang lan nhanh khắp thế giới, và dường như phần nào có khả năng thoát khỏi các kháng thể của vaccine, ngay cả khi hiệu quả bảo vệ tổng thể vẫn mạnh mẽ.

Trong khi đó, Pamela Bjorkman, một nhà sinh học cấu trúc tại Viện Công nghệ California, đang tìm một hướng đi khác. Bà cùng với các nhà nghiên cứu tại Oxford đang thử nghiệm vaccine phổ rộng sử dụng hạt nano có cấu trúc hình cầu, kết hợp mảnh protein gai vô hại từ 8 virus corona.

Và vì phương pháp này cho phép đặt các mảnh protein gai từ nhiều virus corona trên một hạt nano duy nhất, theo lý thuyết, chúng có thể kích hoạt tế bào miễn dịch tạo ra kháng thể tác động chéo, có khả năng vô hiệu hóa nhiều loại virus tương tự.

Ngoài ra, một số nhà nghiên cứu cũng đang cố gắng để kích thích các khía cạnh khác của phản ứng miễn dịch. Gritstone Bio Inc., một công ty công nghệ sinh học có trụ sở gần San Francisco, Mỹ, đang tập trung vào các loại vaccine củng cố tuyến phòng thủ chính của hệ thống miễn dịch chống lại virus. Đó là tế bào T, tế bào có thể xác định và tiêu diệt các tế bào bị nhiễm virus.

Theo đó, Gritstone thử nghiệm vaccine sử dụng công nghệ mRNA để dạy các tế bào tạo ra protein gai từ virus, giống như những loại vaccine hiện có, nhưng đồng thời bổ sung thêm protein virus thứ hai là nucleocapsid - mục tiêu tế bào T nhắm đến.

Tiêm ngừa Covid-19 ở Katlehong, Nam Phi, tháng 10/2021. (Ảnh: AP).

Dù vậy, theo Bloomberg, về lâu dài, phần khó nhất của việc phát triển một loại vaccine phổ rộng có thể là vấn đề kinh tế học, chứ không phải khoa học. Bởi lẽ, lợi ích thương mại có thể cản trở việc phát triển và sản xuất vaccine này.

Các công ty lớn như Moderna và Pfizer dự kiến ​​kiếm được hàng chục tỷ USD trong năm nay khi bán các mũi tiêm tăng cường. Nếu các biến chủng mới như Omicron tiếp tục xuất hiện, những công ty sẽ tiếp tục thu lợi nhuận bằng cách điều chỉnh sản phẩm hiện có và sản xuất mũi tiêm thứ 4, thứ 5 và thậm chí thứ 6. Điều đó có thể khiến họ ít có động lực hơn để ưu tiên phát triển mũi tiêm phòng ngừa mọi loại virus corona.

Tuy nhiên, ông Wang vẫn lạc quan rằng các chính phủ, tổ chức phi chính phủ và công ty sẽ thấy được sự khôn ngoan khi đầu tư. Ông dự định tiếp tục dành nhiều tháng hoặc nhiều năm trong phòng thí nghiệm ở Singapore, và hoàn thiện ứng cử viên vaccine của mình.

Nếu đạt được bước tiến trong quá trình thử nghiệm trên động vật, ông hy vọng có thể nhận được thêm đầu tư để mang vaccine đi thử nghiệm trên người và sản xuất.

"Trước Covid-19, điều đó không thể tưởng tượng nổi", ông Wang nói. "Thế giới đã thay đổi. Đây được gọi là bước phủ đầu phát triển vaccine".