Tìm hiểu 3 nền tảng khoa học để chế tạo ra vắc-xin SARS-CoV-2

21/06/2021

Có 3 nền tảng khoa học được nghiên cứu và vận dụng để chế tạo ra vắc-xin bảo vệ cơ thể chống lại sự xâm nhập của vi-rút SARS-CoV-2, trong đó, 2 loại vắc-xin mới là vắc-xin mRNA (Tozinameran của ComirnatyTM, BioNtech/Pfizer và mRNA-1273 của Moderna/NIAID) và vắc-xin vectơ vi-rút không có khả năng sao chép (ChAdOx1 nCoV-19 của Oxford University/AstraZeneca) đã chính thức được phê duyệt ở Châu Âu (EMA) và ở Mỹ (FDA) và hiện đang được nhiều nước chính thức sử dụng.

Nền tảng 1: Vắc-xin mRNA

Vắc-xin mRNA có thể ví như một mã phần mềm hướng dẫn tế bào của cơ thể con người (“hệ điều hành”) sản xuất ra vắc-xin chống lại SARS-CoV-2. Sau khi được đưa vào trong tế bào, phân tử mRNA được đọc bởi một ribosome và được dịch mã để tạo thành các “spike protein” của vi-rút SARS-CoV-2. Các spike protein được tạo ra sẽ kích hoạt hệ thống miễn dịch của cơ thể tạo ra các kháng thể chống lại vi-rút SARS-CoV-2.

Ribosome tập hợp các phân tử protein mà trình tự của chúng được kiểm soát bởi trình tự của các phân tử mRNA, chuỗi peptit đang phát triển (trên cùng bên trái) sẽ tạo thành các “spike protein” của vi-rút SARS-CoV-2

Các loại vắc-xin mRNA vừa được FDA và EMA phê duyệt gần đây (Tozinameran của ComirnatyTM, BioNtech/Pfizer và mRNA-1273 của Moderna/NIAID) sử dụng công nghệ nano để tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân phối in vivo, ngăn chặn enzym phân hủy mRNA. Hệ thống chất mang này được ổn định hơn nữa bởi liên hợp lipid polyetylen glycol (PEG 2000). PEG 2000 kéo dài thời gian bán thải của vắc-xin bằng cách cung cấp một lớp ưa nước cho hạt nano lipid. Một loại vắc-xin mRNA khác hiện đang ở giai đoạn III là Cvn- CoV của CureVac (NCT04652102).

Vắc-xin mRNA

Nền tảng 2: Vắc-xin vectơ vi-rút không có khả năng sao chép

Một cách tiếp cận khác để tạo ra vắc-xin chống lại vi-rút SARS-CoV-2 là sử dụng các vectơ vi-rút tái tổ hợp trong đó kháng nguyên của vi-rút gây bệnh được biểu hiện. Những loại vắc-xin như vậy thường dựa trên một loại vi-rút khác đã được thiết kế để biểu hiện các “spike protein” và đã bị vô hiệu hóa khả năng sao chép in vivo. Phần lớn các loại vắc-xin này dựa trên vectơ adenovirus (AdV). Các vectơ thường cho thấy sự kích thích tốt các phản ứng của tế bào B và tế bào T; tuy nhiên, khả năng miễn dịch kháng AdV tồn tại từ trước có thể làm trung hòa một phần khả năng sinh miễn dịch của vắc-xin ứng cử viên. Trước năm 2020, vắc xin Ebola là vắc xin duy nhất được phê duyệt dựa trên nền tảng này.

Vắc-xin vectơ vi-rút không có khả năng sao chép đang được phân phối bởi Oxford University/AstraZeneca có tên là ChAdOx1 nCoV-19. Ngoài ra, còn đang được phát triển bởi Janssen có tên là Ad26.COV2.S, bởi CanSino có tên là AdV5 – Convidecia; Gamaleya Research Institute có tên là Ad5/Ad26 – Sputnik V.

Vắc-xin vectơ vi-rút không có khả năng sao chép

Nền tảng 3: Vắc-xin vi-rút giảm độc lực

Cách truyền thống nhất để sản xuất vắc-xin là sử dụng toàn bộ vi-rút đã bị giảm độc lực hoặc bất hoạt. Vắc-xin phòng bệnh sởi và sốt vàng da là những vắc-xin điển hình của loại nền tảng vắc-xin này.

Đã có hai loại vắc-xin bất hoạt đã bảo vệ khỉ rhesus khỏi bị nhiễm SARS-CoV-2. Các vắc-xin bất hoạt (đang trong giai đoạn III thử nghiệm) đang được phát triển bởi Sinopharm và Viện Sản phẩm Sinh học Bắc Kinh: BBIBP-CorV; Viện Công nghệ sinh học Sinovac: CoronaVac; Viện Công nghệ sinh học Bharat: Covaxin.