Vắc xin thế hệ mới của Moderna và Pfizer/BioNTech
Kể từ ca tử vong đầu tiên vì COVID-19 được ghi nhận vào tháng 12/2019, thế giới đã chứng kiến sự bùng nổ về số lượng công trình nghiên cứu với tốc độ chưa từng có. Protein S (spike), một protein nằm trên bề mặt virus SARS-CoV-2 (tác nhân gây bệnh COVID-19), đã nhanh chóng được chứng minh có vai trò quan trọng trong việc giúp virus xâm nhập vào cơ thể con người nhờ khả năng bám gắn đặc hiệu vào một thụ thể (ACE2) có mặt ở nhiều loại tế bào người. Đặc biệt, protein này được hệ miễn dịch của cơ thể nhận diện và kích hoạt các phản ứng miễn dịch, hay nói theo ngôn ngữ khoa học, protein S chính là kháng nguyên mục tiêu. Đó là chiến lược của đa số các loại vắc xin COVID-19 đang được phát triển hiện nay.
Các vắc xin COVID-19 hiện được phát triển chủ yếu theo hai phương pháp: truyền thống và thế hệ mới. Điểm khác biệt cơ bản của vắc xin thế hệ mới và vắc xin truyền thống là cách kháng nguyên tiếp xúc với hệ miễn dịch của cơ thể. Vắc xin truyền thống chứa virus bị làm yếu hoặc bất hoạt với protein S đã được biểu hiện ở bề mặt virus, hoặc protein S đã được tổng hợp và tinh sạch. Nói cách khác, với phương pháp truyền thống, vắc xin chứa protein S được chế tạo từ bên ngoài, sau đó được đưa vào cơ thể để huấn luyện hệ miễn dịch. Trong khi đó, vắc xin thế hệ mới chứa các vật liệu di truyền như RNA thông tin (mRNA) hoặc DNA mã hóa nên protein S, từ đó sẽ được cơ thể sử dụng và tổng hợp từ bên trong. Cụ thể, sau khi được đưa vào cơ thể, các vật liệu di truyền này sẽ đi vào bên trong tế bào và sử dụng bộ máy của cơ thể để tạo thành protein S, còn mRNA sau đó sẽ bị cơ thể phân hủy. Protein S hoặc các đoạn nhỏ của nó sẽ đi ra ngoài và gắn trên bề mặt tế bào, cho phép hệ thống miễn dịch nhận diện để từ đó kích hoạt các phản ứng chống lại virus khi có virus xâm nhập vào cơ thể. Quan trọng hơn, khi hệ thống miễn dịch được kích hoạt, một loại tế bào miễn dịch được gọi là tế bào B có thể sản xuất ra kháng thể giúp phá hủy cấu trúc của virus hoặc ngăn virus bám gắn vào các tế bào, và tế bào T gây độc tế bào (killer T cells) tiêu diệt các tế bào bị xâm nhiễm bởi virus, để chống lại việc virus nhân lên.
Cách thức hoạt động của vắc xin mRNA (nguồn: Pfizer & FT).
Hai vắc xin, mRNA-1273 của Moderna và BNT162b2 của Pfizer/BioNTech chính là những vắc xin mRNA hoạt động theo cơ chế như vậy. Tuy nhiên, phân tử mRNA nếu được đưa trực tiếp vào cơ thể có khả năng bị phân hủy trước khi xuyên qua màng tế bào để vào đến nơi có bộ máy tạo ra protein S. Do đó, cả hai công ty phát triển vắc xin nêu trên đều bọc mRNA trong một phân tử nhỏ gọi là hạt nano lipid. Do kém bền ở nhiệt độ thường, nên vắc xin cần được bảo quản lạnh. Tuy nhiên, vắc xin BNT162b2 của Pfizer/BioNTech phải được trữ cực lạnh ở nhiệt độ -70oC, còn vắc xin mRNA-1273 của Moderna chỉ cần bảo quản ở nhiệt độ tủ lạnh tiêu chuẩn từ 2 đến 8oC trong 30 ngày, hoặc có thể giữ đến 6 tháng ở -20oC. Ưu điểm vượt trội này của mRNA-1273 chính là nhờ kỹ thuật tạo hạt nano từ hỗn hợp lipid-ethanol của Moderna.
Hiệu quả chống COVID-19 của hai vắc xin
Cả hai vắc xin đều được thử nghiệm lâm sàng trên 30.000 người, và chứng minh hiệu quả ngăn ngừa COVID-19 khoảng 95%. Vì vắc xin còn quá mới, nên chưa ai biết được hiệu quả bảo vệ sẽ kéo dài trong bao lâu. Đặc biệt chúng ta vẫn chưa biết loại vắc xin này có khả năng khống chế sự lây truyền virus trong cộng đồng hay không, và phải cần rất nhiều thời gian và nỗ lực để tiếp tục giải mã câu hỏi quan trọng này.
Vắc xin Covid-19 thế hệ mới của Moderna và Pfizer/BioNTech cho hiệu quả bảo vệ cao.
Có khả năng sau khi tiêm, một số tế bào miễn dịch sẽ giảm số lượng nhưng hệ miễn dịch có các tế bào nhớ, một loại tế bào đặc biệt giúp lưu trữ thông tin của virus SARS-CoV-2 trong thời gian dài. Đối với một số đối tượng đặc biệt như trẻ em và phụ nữ mang thai, các vắc xin đều chưa được nghiên cứu và thử nghiệm. Hiệu quả bảo vệ của vắc xin ở người trên 65 tuổi cũng giảm đi.
Tuy nhiên, những người tiêm vắc xin được khuyến cáo vẫn phải áp dụng các biện pháp bảo vệ như đeo khẩu trang và vệ sinh vì có khả năng làm lây nhiễm virus. Nguyên nhân là do khi virus gây bệnh COVID-19 xâm nhập vào mũi và miệng, cơ chế miễn dịch tự nhiên của cơ thể sẽ sản sinh một loại kháng thể ở niêm mạc (IgA), giúp bảo vệ cơ thể trong lần nhiễm tiếp theo. Trong khi đó, các vắc xin mới khi được tiêm vào bắp tay, hòa vào trong máu lại kích thích cơ thể tạo ra kháng thể khác (IgG) giúp tiêu diệt virus. Một số kháng thể này có thể đến “khu vực tiền tuyến” để canh gác nhưng hiện chưa có báo cáo chứng minh số lượng của nó có đủ để ngăn chặn sự xâm nhập và phát triển của virus hay không. Mặc dù họ không bị ảnh hưởng nhờ được vắc xin bảo vệ, nhưng một hơi thở hoặc một cái hắt hơi cũng có thể phát tán virus ra cộng đồng.
Mặc dù cả 2 vắc xin đều vượt qua các đánh giá khắt khe của thử nghiệm lâm sàng và cho hiệu quả bảo vệ cao, nhưng việc phát triển vắc xin nhanh kỷ lục để chạy đua với tình trạng khẩn cấp của đại dịch cũng đồng nghĩa với những nguy cơ tiềm ẩn chưa được đánh giá toàn diện (vì cần một thời gian dài, tới 1 hoặc 2 năm, để tiếp tục theo dõi những người đã tham gia thử nghiệm vắc xin). Hơn nữa, trước đó vắc xin mRNA chưa từng được bất kỳ quốc gia nào phê duyệt để sử dụng ở người nên khó có thể dự đoán được những rủi ro của loại vắc xin này. Đáng chú ý, sau khi trở thành quốc gia đầu tiên phê duyệt và triển khai tiêm vắc xin BNT162b2 của Pfizer/BioNTech, nước Anh đã chứng kiến hai trường hợp bị dị ứng sau khi tiêm vắc xin. Tuy đây không phải là triệu chứng hiếm gặp của việc tiêm phòng vắc xin, nhưng phản ứng không mong muốn này của vắc xin cũng khiến các chính quyền cẩn trọng hơn trong việc phê duyệt các quy định sử dụng vắc xin trên quy mô lớn.
Có thể thấy, nếu mỗi người cần hai liều thì thế giới cần khoảng 16 tỷ liều vắc xin, đó là lý do khiến cuộc chạy đua sản xuất vắc xin chưa hề dừng lại. Với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, cùng những nỗ lực không ngừng nghỉ của các nhà nghiên cứu, những thành tựu bước đầu của vắc xin đang mở ra hy vọng về khả năng đẩy lùi đại dịch COVID-19 trong một tương lai không xa.