Bào chế vaccine từ loài cây quý của Chile

Quillay là loài cây thường xanh quý hiếm tại Chile, chứa hai phân tử saponin quan trọng đóng vai trò tá dược để bào chế vaccine Covid-19, vaccine sốt rét, zona.

Trên con đường dẫn đến một nông trại đầy bụi ở xứ sở rượu vang Chile, đằng sau cánh cổng gỗ khóa bằng dây xích, các chuyên gia của Desert King đang ươm mầm cây non có thể được dùng làm vaccine.

Còn có tên lâm nghiệp là quillaja saponaria, quillay là loại cây thường xanh quý hiếm, từ lâu được người Mapuche bản địa sử dụng để làm xà phòng và thuốc. Những năm gần đây, chúng cũng là thành phần của một số loại vaccine chống bệnh zona và vaccine sốt rét đầu tiên trên thế giới.

Trong vỏ cây được cắt tỉa từ những cành già hơn có hai phân tử saponin, đang được hãng dược Novavax dùng để phát triển vaccine Covid-19. Nó có công dụng như tá dược (chất bổ trợ), giúp tăng cường hệ miễn dịch.

Tá dược này là Matrix-M, chứa hai phân tử saponin quan trọng. Một trong hai được gọi là QS-21, có trong những cây quillay ít nhất 10 năm tuổi. Một gram bột QS-21 giá hơn 100.000 USD, song chỉ cần một lượng nhỏ giá khoảng 5 USD cho mỗi liều vaccine.

GlaxoSmithKline (GSK) và Novavax đặt cược vào QS-21, thành phần dược phẩm tương đối mới. GSK đã cho ra đời loại vaccine rất thành công là Shingrix (ngừa bệnh zona) có chứa QS-21.

Chất bổ trợ dựa trên quillay được sử dụng cho Shingrix cũng là một thành phần của vaccine sốt rét đầu tiên trên thế giới, Mosquirix, được Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) phê duyệt hôm 6/10.

Vaccine Novavax dựa trên công nghệ protein, sử dụng các hạt nano nhọn, cùng hợp chất từ cây quillaja saponaria nhằm huy động tế bào miễn dịch đến vị trí tiêm. Tế bào miễn dịch ghi nhớ protein của virus để ngăn chặn mầm bệnh xâm nhập cơ thể sau này. Novavax hôm 14/6 thông báo vaccine của hãng đạt hiệu quả 100% trong ngăn ngừa ca bệnh vừa và nặng, 93% hiệu quả đối với một số biến thể.

Ricardo San Martin, chuyên gia lâm nghiệp người Chile đang đếm số hạt trên cây quillay mọc hoang trong khuôn viên Đại học California, ở Berkeley, ngày 17/8. Ảnh: Reuters

Trong số hơn 200 loại vaccine Covid-19 đang được đánh giá, khoảng 40% dựa trên công nghệ protein, không thể hoạt động nếu thiếu tá dược. Tuy nhiên, thành phần này từng không được quan tâm và hiếm khi nhận nguồn tài trợ từ chính phủ. Nikolai Petrovsky, chuyên gia nghiên cứu vaccine tại Đại học Flinders, Australia, cho biết: “Tá dược là liên kết yếu trong vaccine từ hàng trăm năm qua”.

Các loại vaccine đầu tiên hoạt động mà không có tá dược. Vaccine bại liệt và sởi được chế tạo từ virus bất hoạt, hiệu quả hơn 90% sau vài liều. Song virus bất hoạt có thể “sống dậy” và trở nên nguy hiểm. Các nhà khoa học từ đó nghiên cứu ra vaccine chỉ chứa một phần của virus, như vaccine protein, được sử dụng trong cả đại dịch Covid-19. Song các ứng viên này chỉ thực sự hiệu quả nếu có thêm tá dược phù hợp. Từ đó, thành phần này được chú ý nhiều hơn.

Bên trong cánh đồng của đồn điền Desert King được bảo vệ cẩn thận, những người làm vườn tỉ mỉ chăm sóc các cây non bằng cách sử dụng phân bón, nguồn tưới tiêu dồi dào. Chúng được chiết cành từ những cây họ hàng trưởng thành, vỏ màu xám tro đặc biệt giàu saponin.

Theo giám đốc kinh doanh của Desert King, Damian Hiley, nếu mọi việc suôn sẻ, đồn điền có thể cung cấp thành phẩm cho một nhà phát triển vaccine trong vòng hai đến ba năm. Desert King cũng để mắt đến nhiều loại vaccine trong tương lai, một số đang ở giai đoạn nghiên cứu.

Ví dụ, vào đầu năm 2020, GSK và Viện Nghiên cứu Y khoa của tỷ phú Bill Gates và Melinda Gates đạt thỏa thuận chuyển giao công nghệ cho vaccine bệnh lao có chứa tá dược từ QS-21.

Trong hai năm tới, Novavax có kế hoạch sản xuất hàng tỷ liều vaccine, chủ yếu dành cho các quốc gia thu nhập thấp và trung bình. Hãng cũng nằm trong danh sách ứng viên của Chiến dịch Thần tốc và nhận được 384 triệu USD từ nguồn tài trợ quốc tế. Nếu thành công, hãng sẽ trở thành một trong những nguồn cung vaccine lớn nhất trên thế giới.

Hiện chưa rõ số lượng cây quillay khỏe mạnh còn lại ở Chile. Các chuyên gia ngành công nghiệp cho biết các cây sẽ cạn kiệt nhanh chóng nếu nhu cầu tăng cao. Song nhiều người thừa nhận ngành công nghiệp dựa vào chiết xuất từ cây đến một lúc nào đó sẽ phải chuyển từ khai thác trong rừng sang cây trồng trong phòng thí nghiệm.