Công nghệ vắc-xin mRNA sử dụng trong vắc-xin COVID-19 có thể dẫn tới tiêm chủng cúm và HIV
- Các nhà khoa học nói công nghệ mRNA sử dụng để sản xuất vắc-xin COVID-19 có tiềm năng để cách mạng hóa ngành công nghiệp này.
- Họ nói công nghệ mới này có thể giúp phát triển vắc-xin cúm và HIV.
- Công nghệ mRNA hoạt động bằng cách tái tạo các đặc điểm đặc trưng của một virus và dạy cho hệ miễn dịch cách tấn công nó.
Một công nghệ mới được sử dụng cho hai loại vắc-xin COVID-19 đang được sử dụng tại Mỹ có thể cách mạng hóa việc tạo ra các loại vắc-xin và liệu pháp dược phẩm trong tương lai.
Hơn 100 loại vắc-xin COVID-19 đang trong giai đoạn phát triển và thử nghiệm lâm sàng, nhưng vắc-xin của Pfizer-BioNTech và Moderna có quá trình phát triển giống nhau. Mỗi loại sử dụng một kỹ thuật chỉnh sửa gen đột phá có thể thay đổi RNA thông tin (mRNA) để kích thích một đáp ứng miễn dịch. Sau sự phát triển thành công của vắc-xin COVID-19, Moderna đã thông báo ý định phát triển vắc-xin cúm và HIV sử dụng công nghệ này.
Tiến sĩ, bác sĩ John P. Cooke, một chuyên gia về công nghệ mRNA, nói: “RNA về cơ bản là mã sinh học hay một loại phần mềm sinh học. Bạn viết mã rất nhanh và phần lớn được mã hóa trong RNA bất kỳ loại protein nào mà bạn muốn tế bào tạo ra. Nếu có thể đưa phần mềm đó vào trong tế bào, tế bào sẽ làm theo những chỉ dẫn đó và tạo ra loại protein bạn muốn.”
Trong trường hợp vắc-xin COVID-19, chuỗi mRNA được lập trình để tạo ra protein gai của virus, nó kích thích đáp ứng miễn dịch có thể bảo vệ khi bạn nhiễm virus thực.
Theo Mary Kay Bates tại Thermo Fisher Scientific: “Khi vắc-xin được tiêm vào cánh tay bạn, các tế bào của bạn sẽ nhận lấy nó, ‘đọc’ chuỗi mRNA và tạo ra protein gai. Bởi vì cơ thể bạn không có protein nào giống như những protein gai đó, hệ miễn dịch của bạn ‘thấy’ đó là mối nguy hiểm và huy động cuộc tấn công chống lại protein đó.”
Bởi vắc-xin mRNA chỉ cần sản sinh một phần nhỏ của virus và không cần phải được sản xuất bên trong tế bào và tinh chế như các vắc-xin truyền thống, những vắc-xin mRNA này có thể được phát triển nhanh hơn nhiều so với các phương pháp cũ.
Lợi thế chính của nền tảng vắc-xin mRNA là khả năng thích ứng nhanh chóng với các bệnh khác nhau, vì việc sản xuất kháng nguyên mục tiêu được chuyển cho tế bào vật chủ, nghĩa là chỉ cần biết chuỗi thông tin di truyền của kháng nguyên để thiết kế vắc-xin.
Vậy nó nhanh như thế nào?
Khoảng thời gian từ khi chính phủ Trung Quốc chia sẻ dữ liệu trình tự gen của SARS-CoV-2 và khi Moderna gửi vắc-xin đến Viện sức khỏe quốc gia Hoa Kỳ để thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 1 chỉ là 44 ngày.
Lịch sử của kỹ thuật này
Trong khi kỹ thuật mRNA bỗng nhiên nhận được sự quan tâm toàn cầu, nó đã được nghiên cứu và phát triển trong gần 30 năm.
Bates nói: “Có ba tiến bộ khiến vắc-xin Moderna, Pfizer-BioNTech và các vắc-xin tương tự trở nên khả thi. Kỹ thuật đầu tiên là hóa chất sử dụng để tạo ra mRNA khiến nó ổn định hơn (mRNA rất dễ bị phá hủy), kỹ thuật thứ hai là hạt nano lipid bọc bên ngoài mRNA để bảo vệ nó – kỹ thuật này được phát triển vào những năm 1990. Thứ ba là kỹ thuật dùng để ổn định một protein nhất định trong virus, như protein gai ở COVID-19, kỹ thuật này được phát triển khoảng một thập niên trước. Virus có thể thay đổi hình dạng của chúng. Protein gai thay đổi hình dạng trước và sau khi xâm nhập vào tế bào, vì thế kỹ thuật ổn định bảo tồn ‘vẻ ngoài’ của virus khi lưu hành trong cơ thể, đảm bảo protein gai từ vắc-xin giống như protein gai virus khi nó có khả năng lây nhiễm cao nhất.”
Cúm, HIV và hơn thế
Người ta đã nhận ra tiềm năng sử dụng mRNA từ nhiều năm, nhưng COVID đã thúc đẩy nghiên cứu này rất nhanh.
Nghiên cứu của Moderna về vắc-xin cúm và HIV có thể sẽ sử dụng lợi thế của quá trình mã hóa mRNA theo những cách khác.
Theo tiến sĩ Alexa B. Kimball từ khoa Y đại học Harvard: “Thách thức với cúm và HIV khác nhau. Với cúm, thách thức là theo kịp chủng virus khi chúng thay đổi. Vì mRNA có thể được thay đổi dễ dàng và sau đó sản xuất nhanh chóng, việc này có thể đẩy nhanh các phiên bản văc-xin mới. Với HIV, virus này rất giỏi trốn khỏi hệ miễn dịch và nó có rất nhiều chủng, vì thế một phần thách thức là tìm ra một phần của virus để bắt chước.
mRNA cũng có thể có tiềm năng trong việc tìm ra một phương thuốc chữa ung thư. Mỗi loại ung thư là khác nhau bởi phần lớn ung thư có nguồn gốc từ sự đột biến tế bào và các đột biến có thể rất khác nhau. Mỗi người có loại khối u của riêng họ.
Các nhà khoa học sử dụng mRNA để điều trị ung thư sẽ giải trình tự gen khối u của một người và tìm protein bề mặt đặc trưng của ung thư mà có thể đưa ra chỉ dẫn cho hệ miễn dịch tấn công nó.
Với m RNA, vắc-xin ung thư cá nhân hóa là khả thi.
Một thời đại mới trong y dược?
Mặc dù có nhiều thập niên phát triển, liệu pháp mRNA chỉ mới sẵn sàng cất cánh.
Vắc-xin mRNA trước đây chưa được chấp thuận sử dụng trên người vì thiếu các thử nghiệm lâm sàng và các cản trở về việc vận chuyển do sự ổn định của sản phẩm. Cánh cửa giờ đã rộng mở cho các nghiên cứu thử nghiệm và phát triển các phương pháp điều trị. Đó sẽ là một ngành công nghiệp mới và nó sẽ cho chúng ta những khả năng vô hạn để điều trị các bệnh mà trước đây không có thuốc chữa.
Nguồn: healthline.com