Vaccine Covid-19 của Pfizer hoạt động như thế nào?

Vaccine của Pfizer-BioNTech là một trong hai loại vaccine sử dụng công nghệ mRNA tiên tiến nhất, nhưng đồng thời yêu cầu điều kiện bảo quản nghiêm ngặt.

Loại vaccine Covid-19 có tên BNT162B2 do hai hãng được phẩm Pfizer của Mỹ và BioNTech của Đức hợp tác phát triển. Hai tên khác của loại vaccine này là Tozinameran hoặc Comirnaty A.

Thử nghiệm lâm sàng đối với vaccine Pfizer cho thấy hiệu quả lên đến 95-96% trong chống virus corona xâm nhập.

Theo New York Times, mỗi lô vaccine Pfizer-BioNTech với 7,5 triệu liều được sản xuất trong 60 ngày.

Công nghệ mRNA tiên tiến nhất

Vaccine Pfizer-BioNTech sử dụng công nghệ mRNA. Loại vaccine này được Trung tâm Phòng ngừa và Kiểm soát dịch bệnh (CDC) của Mỹ khuyến cáo sử dụng cho người từ 12 tuổi trở lên.

Virus SARS-CoV-2 mang theo các protein cho phép nó xâm nhập vào tế bào cơ thể người. Những protein này - được biết đến với tên gai protein - là đối tượng nghiên cứu trong sản xuất vaccine và thuốc điều trị Covid-19.

Virus corona. (Ảnh: New York Times).

Vaccine của Pfizer-BioNTech dựa trên cấu trúc di truyền của virus SARS-CoV-2 để tạo ra gai protein nhân tạo.

Vaccine sử dụng RNA thông tin (mRNA), một loại vật chất di truyền mà tế bào cơ thể người khi tiếp nhận sẽ xử lý để từ đó tạo ra các protein. Các phân tử RNA thông tin rất mong manh, vì thế chúng sẽ bị enzyme tự nhiên trong cơ thể người xé nhỏ nếu tiêm trực tiếp cho con người.

Để bảo vệ mRNA trong vaccine, Pfizer-BioNTech bọc các phân tử mRNA trong bong bóng dầu làm từ các hạt chất béo siêu nhỏ.

Phân tử mRNA. (Ảnh: New York Times).

Do đặc tính tự nhiên không ổn định, các phân tử mRNA trong vaccine sẽ bị phân hủy ở nhiệt độ thông thường. Vì vậy, vaccine của Pfizer-BioNTech cần được bảo quản ở nhiệt độ lạnh sâu, ít nhất từ -70 độ C trở xuống.

Để bảo quản vaccine của Pfizer-BioNTech luôn ổn định, cần sử dụng các thiết bị chứa đặc biệt, trong đó có đá khô, thiết bị cảm ứng nhiệt và máy theo dõi GPS.

Tiêm vaccine vào cơ thể

Sau khi tiêm vaccine, các hạt phân tử trong vaccine sẽ va chạm và hợp nhất với tế bào cơ thể người, giải phóng mRNA. Tế bào cơ thể người sẽ đọc nội dung di truyền chứa trong mRNA và từ đó tạo ra gai protein. Phân tử mRNA từ vaccine cuối cùng bị tế bào con người tiêu diệt vĩnh viễn.

Phân tử vaccine tương tác với tế bào. (Ảnh: New York Times).

Một số gai protein sẽ hình thành nên các gai nhọn, chúng nổi lên trên bề mặt của tế bào và nhô đầu nhọn ra bên ngoài. Các tế bào đã ảnh hưởng bởi vaccine cũng chia tách protein thành các mảnh nhỏ trên bề mặt.

Những chiếc gai protein nhô ra ngoài tế bào, và mảnh phân tử protein trên bề mặt tế bào, cuối cùng sẽ đánh thức hệ miễn dịch của con người.

Khi tế bào đã tương tác với vaccine chết đi, mảnh vỡ của chúng chứa nhiều gai protein và mảnh protein. Các mảnh vỡ này sẽ được một loại tế bào miễn dịch có tên tế bào trình diện kháng nguyên phân tử (APC) thu nhặt.

Tế bào APC kích hoạt tế bào helper-T. (Ảnh: New York Times).

Mảnh vỡ của gai protein sẽ bám dính vào bề mặt các tế bào APC, cho tới khi các tế bào helper-T phát hiện những mảnh vỡ này. Tế bào helper-T sau đó sẽ kích hoạt hệ miễn dịch sản sinh kháng thể chống lại virus corona.

Sản sinh kháng thể

Các tế bào miễn dịch khác, được gọi là tế bào B, có thể va chạm với gai protein của virus corona trên bề mặt của tế bào đã tương tác với vaccine, hoặc các mảnh vỡ gai protein trôi nổi. Một số tế bào B có thể bám dính vào gai protein.

Tế bào helper-T kích hoạt tế bào B giúp sản sinh kháng thể. (Ảnh: New York Times).

Khi tế bào B được tế bào helper-T kích hoạt, chúng sẽ bắt đầu sản sinh ra loại kháng thể tấn công gai protein.

Kháng thể vô hiệu hóa virus corona. (Ảnh: New York Times).

Kháng thể được sản sinh sẽ bám vào gai protein của virus corona xâm nhập. Kháng thể đánh dấu virus để hệ miễn dịch cơ thể người tiêu diệt sau đó. Quan trọng hơn, kháng thể ngăn gai protein của virus bám vào các tế bào khỏe mạnh của cơ thể người.

Để tiêu diệt virus, tế bào APC kích hoạt một loại tế bào miễn dịch khác là tế bào cytotoxic-T. Tế bào này có nhiệm vụ truy tìm và tiêu diệt các tế bào đã bị virus xâm nhập thông qua dấu hiệu là các mảnh vỡ gai protein trên bề mặt.

Tế bào cytotoxic-T tiêu diệt tế bào nhiễm bệnh. (Ảnh: New York Times).

Ghi nhớ thông tin về virus corona

Vaccine của Pfizer-BioNTech được tiêm thành hai liều, mỗi lần cách nhau 21 ngày, để có thể giúp hệ miễn dịch hoạt động hiệu quả nhất chống virus corona. Nhưng bởi chưa có nhiều thời gian nghiên cứu, các nhà khoa học không thể chắc chắn miễn dịch tạo ra nhờ vaccine sẽ kéo dài bao lâu.

Nghiên cứu sơ bộ cho thấy trong thời gian 10 ngày sau khi tiêm liều đầu tiên, vaccine bắt đầu tạo ra hệ miễn dịch mạnh chống lại virus.

Có khả năng, sau vài tháng kể từ khi tiêm vaccine, số lượng kháng thể và tế bào cytotoxic-T sẽ giảm dần. Nhưng hệ miễn dịch khi đó cũng đã chứa những tế bào đặc biệt lưu lại thông tin về virus corona trong nhiều năm, thậm chí nhiều thập kỷ.

Mỗi lọ chứa vaccine chứa 5 liều tiêm 0,3 ml. Vaccine cần được rã đông và pha loãng với nước muối. Sau khi pha loãng, vaccine phải được sử dụng trong vòng 6 giờ.

• Vaccine của Pfizer có thể chống lại biến chủng mới
• Vaccine hạt nano hiệu quả với nhiều biến chủng nCoV
• Loại thuốc đầu tiên trên thế giới có thể tiêu diệt 99,9% SARS-CoV-2