Vaccine COVID-19 được cập nhật đối phó biến thể Omicron như thế nào

Làm thế nào các nhà khoa học có thể cập nhật vaccine để đối phó biến thể mới Omicron? Dưới đây là lời đáp cho 5 câu hỏi về cách Moderna và Pfizer có thể nhanh chóng điều chỉnh vaccine mRNA của họ.

Các công ty dược đang khẩn trương cập nhật vaccine COVID-19 để đối phó với biến thể mới. Ảnh: Getty Images

Nếu biến thể Omicron quá khác với biến thể gốc COVID-19 thì có thể các loại vaccine hiện có sẽ không còn hiệu quả như trước. Khi đó, các công ty sản xuất sẽ cần cập nhật vaccine của mình để đối phó với biến thể mới này tốt hơn.

Deborah Fuller, một nhà vi sinh vật học đã nghiên cứu vaccine mRNA và DNA trong hơn hai thập kỷ, đã giải thích tại sao vaccine có thể được cập nhật và quy trình đó diễn ra như thế nào qua 5 câu hỏi dưới đây:

1.Tại sao vaccine COVID-19 cần được cập nhật?

Cụ thể hơn, câu hỏi đặt ra là liệu một loại virus có thay đổi đủ nhiều để các kháng thể được tạo ra bởi vaccine gốc không còn khả năng nhận ra và chống đỡ với biến thể mới hay không.

Virus SARS-CoV-2 sử dụng các protein gai để gắn vào các thụ thể ACE-2 trên bề mặt tế bào người và lây nhiễm vào chúng. Tất cả vaccine mRNA phòng COVID-19 đều hoạt động bằng cách đưa ra những hướng dẫn dưới dạng mRNA, hướng các tế bào tạo ra một phiên bản vô hại của protein gai. Sau đó, protein gai này khiến cơ thể tạo ra kháng thể. Nếu một người sau đó nhiễm COVID-19, các kháng thể này sẽ nhận ra protein gai và cản trở khả năng lây nhiễm của virus vào tế bào trong cơ thể.

Biến thể Omicron chứa một loạt đột biến mới ở protein gai của nó. Những thay đổi này có thể phá vỡ khả năng của một số kháng thể được tạo ra bởi vaccine hiện tại, được cơ thể sản xuất để cản trở protein gai. Nếu điều này xảy ra, các loại vaccine có thể kém hiệu quả hơn trong ngăn ngừa nhiễm biến thể Omicron.

2. Một loại vaccine COVID-19 mới sẽ như thế nào?

Các loại vaccine công nghệ mRNA hiện tại, giống như của Moderna hoặc Pfizer, được đặt mã cho một protein gai từ chủng virus gốc. Trong vaccine mới hoặc vaccine cập nhật, các hướng dẫn mRNA sẽ mã hóa cho protein gai của biến chủng Omicron.

Bằng cách hoán đổi mã di truyền của protein gai trong virus gốc cho protein gai của biến chủng mới, một loại vacicne mới sẽ hướng dẫn tạo ra các kháng thể hiệu quả hơn trong ngăn chặn biến thể Omicron và ngăn chặn chúng xâm nhập tế bào.

Những người đã tiêm chủng hoặc nhiễm COVID-19 từ trước nhiều khả năng chỉ cần một mũi tiêm tăng cường bằng vaccine cập nhật để được bảo vệ trước biến thể mới. Nếu Omicron trở thành biến thể thống trị, lấn át Delta, những người chưa tiêm vaccine sẽ cần tiêm 2-3 liều vaccine cập nhật. Nếu biến thể Delta và Omicron cùng song hành tấn công, người dân có thể phải tiêm kết hợp cả vaccine hiện tại và cập nhật.

Bằng cách thay đổi trình tự mRNA trong vaccine, các nhà nghiên cứu có thể thay đổi protein hướng dẫn sản xuất kháng thể mà họ mã hóa để phù hợp hơn với biến thể mới. Ảnh: Getty Images

3. Các nhà khoa học làm thế nào để cập nhật vaccine COVID-19?

Để tạo vaccine mRNA cập nhật, cần hai thành phần: trình tự di truyền của protein gai (protein đột biến) từ một biến thể mới và một mẫu DNA sẽ được sử dụng để tạo mRNA.

Ở hầu hết các sinh vật, DNA cung cấp các hướng dẫn để tạo ra mRNA. Vì các nhà nghiên cứu đã công bố mã di truyền cho protein gai của Omicron, tất cả những gì còn lại cần làm là tạo mẫu DNA cho protein gai sẽ được sử dụng để sản xuất phần mRNA của vaccine mới.

Để làm được điều này, các nhà nghiên cứu trộn các mẫu DNA với các enzym tổng hợp và bốn khối cấu tạo phân tử tạo nên mRNA – viết tắt là G, A, U và C. Sau đó, các enzym xây dựng một bản sao mRNA của khuôn mẫu DNA, một quá trình được gọi là phiên mã.

Sử dụng quy trình này, chỉ mất vài phút để sản xuất một lô mRNA cho vaccine. Sau đó, các nhà nghiên cứu đặt các bản sao mRNA trong các hạt nano chất béo để bảo vệ “các hướng dẫn” cho đến khi chúng được đưa vào các tế bào trong cánh tay của bạn một cách an toàn.

Người Đức xếp hàng chờ tiêm vaccine COVID-19 trong bối cảnh chính phủ siết chặt các hạn chế với người chưa tiêm chủng. Ảnh: AFP/TTXVN

4. Mất bao lâu thì một loại vaccine COVID-19 cập nhật có thể sẵn sàng?

Chỉ mất ba ngày để tạo ra mẫu DNA cần thiết để tạo ra một loại vaccine mRNA mới. Sau đó, sẽ mất khoảng một tuần để sản xuất đủ liều vaccine mRNA cho thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và sáu tuần nữa để thực hiện các thử nghiệm tiền lâm sàng trên tế bào người trong ống nghiệm để đảm bảo vaccine mới hoạt động như bình thường.

Vì vậy, trong vòng 52 ngày, các nhà khoa học có thể có vaccine mRNA cập nhật sẵn sàng để đưa vào quy trình sản xuất và bắt đầu sản xuất liều lượng cho thử nghiệm lâm sàng trên người. Thử nghiệm đó có thể sẽ cần ít nhất vài tuần nữa trong tổng số khoảng 100 ngày để cập nhật và thử nghiệm một loại vaccine mới.

Trong khi cuộc thử nghiệm đó đang diễn ra, các nhà sản xuất có thể bắt đầu chuyển quy trình hiện tại của họ sang chế tạo một loại vaccine mới. Lý tưởng nhất là khi quá trình thử nghiệm lâm sàng hoàn tất – và nếu vaccine được cấp phép – thì một công ty có thể bắt đầu tung ra các liều vaccine mới ngay lập tức.

Cả Moderna và Pfizer đều đưa ra tuyên bố rằng họ có thể đã cập nhật vaccine sẵn sàng để thử nghiệm trong vòng chưa đầy 100 ngày. Ảnh AP

5. Vaccine cập nhật có cần thử nghiệm lâm sàng đầy đủ không?

Hiện chưa rõ cần bao nhiêu dữ liệu lâm sàng để một loại vaccine COVID-19 cập nhật được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) cấp phép sử dụng khẩn cấp. Tuy nhiên, tất cả các thành phần sẽ giống nhau trong một loại vaccine mới. Sự khác biệt duy nhất sẽ là một vài dòng mã di truyền có thể thay đổi một chút hình dạng của protein đột biến. Từ góc độ an toàn, vaccine cập nhật về cơ bản giống với các vaccine đã được thử nghiệm. Do những điểm tương đồng này, thử nghiệm lâm sàng có thể không cần quá rộng rãi như những gì đã cần thiết đối với vaccine COVID-19 thế hệ đầu tiên.

Ở mức tối thiểu, các thử nghiệm lâm sàng đối với vaccine cập nhật có thể sẽ yêu cầu thử nghiệm an toàn và xác nhận rằng vaccine cập nhật tạo ra mức kháng thể ngang bằng với phản ứng của vaccine ban đầu đối với các chủng COVID gốc, biến thể Beta và Delta. Nếu đây là những yêu cầu duy nhất, thì các nhà nghiên cứu sẽ chỉ đăng ký hàng trăm – chứ không phải hàng chục nghìn – người để có được dữ liệu lâm sàng cần thiết.

Một điều quan trọng cần lưu ý là nếu các nhà sản xuất vaccine quyết định cập nhật vaccine của họ cho biến thể omicron, đây không phải là lần đầu tiên họ thực hiện loại thay đổi này.

Một biến thể trước đó, B.1.351, xuất hiện vào tháng 10/2020 và đủ sức đề kháng với các loại vaccine khi đó, đã đòi hỏi phải cập nhật chúng/ Các nhà sản xuất đã nhanh chóng đối phó với mối đe dọa tiềm tàng bằng cách phát triển một loại vaccine mRNA cập nhật để phù hợp với biến thể này và thực hiện các thử nghiệm lâm sàng để kiểm tra loại vaccine mới. May mắn thay, biến thể này đã không trở thành biến thể thống trị. Nhưng nếu có, các nhà sản xuất cũng đã sẵn sàng tung ra một loại vaccine cập nhật.

Nếu Omicron – hoặc bất kỳ biến thể mới nào trong tương lai xuất hiện đỏi hỏi một loại vaccine mới, thì các công ty đã hoàn thành những cuộc tập dượt và sẵn sàng đáp ứng thách thức.