Vắc-xin DNA, công nghệ dự phòng mới trong cuộc chiến với COVID-19

Vắc-xin ZyCoV-D báo hiệu một làn sóng vắc-xin DNA để phòng người nhiều bệnh khác nhau đang trải qua giai đoạn thử nghiệm lâm sàng trên khắp thế giới.

Ấn Độ đã phê duyệt vắc xin COVID-19 mới sử dụng các chuỗi DNA vòng để thúc đẩy hệ thống miễn dịch chống lại vi rút SARS-CoV-2. Các nhà nghiên cứu đã hoan nghênh tin tức về vắc-xin DNA đầu tiên cho người được chấp thuận trên thế giới, và cho biết nhiều loại vắc-xin DNA khác có thể sẽ sớm xuất hiện.

ZyCoV-D, được đưa vào da mà không cần tiêm, đã được chứng minh là có khả năng bảo vệ 67% chống lại COVID-19 có triệu chứng trong các thử nghiệm lâm sàng và có thể sẽ bắt đầu được sử dụng ở Ấn Độ trong tháng 9 này. Các nhà nghiên cứu cho biết, mặc dù hiệu quả không đặc biệt cao so với nhiều loại vắc-xin COVID-19 khác, nhưng việc nó là vắc-xin DNA là rất quan trọng.

Peter Richmond, một nhà miễn dịch học nhi khoa tại Đại học Tây Úc ở Perth, cho biết đây là bằng chứng về nguyên tắc cho thấy vắc-xin DNA có hiệu quả và có thể giúp kiểm soát đại dịch. “Đây là một bước tiến thực sự quan trọng trong cuộc chiến đánh bại COVID-19 trên toàn cầu, bởi vì nó chứng tỏ rằng chúng ta có một nhóm vắc-xin khác có thể sử dụng”.

Gần chục loại vắc-xin DNA chống lại COVID-19 đang được thử nghiệm lâm sàng trên toàn cầu, và ít nhất là nhiều vắc-xin nữa đang trong giai đoạn phát triển. Vắc-xin DNA cũng đang được phát triển cho nhiều bệnh khác.

Shahid Jameel, nhà virus học tại Đại học Ashoka ở Sonipat, Ấn Độ cho biết: “Nếu vắc-xin DNA chứng minh là thành công, đây thực sự là tương lai của công nghệ tiêm chủng” vì chúng rất dễ sản xuất.

Phát triển nhanh

David Weiner, giám đốc Trung tâm vắc xin & liệu pháp miễn dịch tại Viện Wistar ở Philadelphia, Pennsylvania, cho biết tính cấp bách của việc chống lại COVID-19 đã đẩy nhanh sự phát triển của vắc-xin sử dụng công nghệ di truyền, chẳng hạn như vắc-xin RNA và DNA.

Các vắc-xin RNA nhanh chóng hơn trong việc thể hiện các đáp ứng miễn dịch mạnh mẽ trong các thử nghiệm lâm sàng; hiện chúng đã được chuyển đến hàng trăm triệu người trên khắp thế giới. Nhưng vắc-xin DNA có một số lợi ích, vì chúng dễ sản xuất và thành phẩm ổn định hơn vắc-xin mRNA vốn yêu cầu bảo quản ở nhiệt độ rất thấp.

ZyCoV-D được phát triển bởi công ty dược phẩm Ấn Độ Zydus Cadila, có trụ sở chính tại Ahmedabad. Vào ngày 20 tháng 8, cơ quan quản lý dược phẩm của Ấn Độ đã cho sử dụng tiêm vắc-xin này cho những người từ 12 tuổi trở lên. Con số hiệu quả là 67% đến từ các thử nghiệm với hơn 28.000 người tham gia, trong đó có 21 trường hợp có triệu chứng của COVID-19 ở nhóm được tiêm chủng và 60 trường hợp ở những người được dùng giả dược.

ZyCoV-D chứa các chuỗi DNA vòng được gọi là plasmid, mã hóa protein gai của SARS-CoV-2, cùng với trình tự promoter để bật gen này. Một khi plasmid đi vào nhân tế bào, chúng sẽ được chuyển đổi thành mRNA, đi đến phần chính của tế bào, tế bào chất, và được dịch mã thành protein gai. Sau đó, hệ thống miễn dịch của cơ thể sẽ tăng cường phản ứng chống lại protein này và tạo ra các tế bào miễn dịch được điều chỉnh để có thể loại bỏ các đợt nhiễm trùng trong tương lai. Plasmid thường bị phân hủy trong vòng vài tuần đến vài tháng, nhưng khả năng miễn dịch thì vẫn còn.

Weiner cho biết cả vắc-xin DNA và mRNA đã được phát triển từ những năm 1990. Theo Jameel, thách thức đối với vắc-xin DNA là chúng cần phải đi đến tận nhân tế bào, không giống như vắc-xin mRNA, chỉ cần đến tế bào chất. Vì vậy, trong một thời gian dài, vắc-xin DNA đã phải vật lộn để tạo ra các đáp ứng miễn dịch mạnh mẽ trong các thử nghiệm lâm sàng, đó là lý do tại sao cho đến nay chúng mới chỉ được chấp thuận sử dụng làm vắc-xin trên động vật, chẳng hạn như ngựa.

Phát triển nhanh Vắc-xin DNA, công nghệ dự phòng mới trong cuộc chiến với COVID-19

Vắc xin không tiêm

Để giải quyết vấn đề này, ZyCoV-D được lắng đọng dưới da, trái ngược với việc tiêm sâu trong mô cơ. Khu vực dưới da có nhiều tế bào miễn dịch ăn các vật thể lạ, chẳng hạn như các hạt vắc-xin và xử lý chúng. Jameel nói: “Điều này giúp thu nhận DNA hiệu quả hơn nhiều so với ở trong cơ. Điều bất thường là, vắc-xin được phân phối bằng cách sử dụng một thiết bị không có kim, ép vào da, tạo ra một dòng chất lỏng nhỏ, áp suất cao đi xuyên qua bề mặt và ít đau hơn so với tiêm.

Nhưng mặc dù mạnh hơn các vắc-xin DNA trước đây, ZyCoV-D yêu cầu tối thiểu ba liều để đạt được hiệu quả ban đầu. Jameel nói rằng điều này có thể làm tăng thêm thách thức về hậu cần của việc sử dụng vắc-xin này trong đại dịch hiện nay.

Theo Jameel, mặc dù hiệu quả của ZyCoV-D có vẻ thấp hơn mức 90% hoặc cao hơn của một số vắc-xin mRNA, nhưng các số liệu này không thể so sánh được. Các thử nghiệm ZyCoV-D ở Ấn Độ vào đầu năm nay đã được tiến hành trong khi biến thể Delta của SARS-CoV-2 là biến thể nổi trội đang được lưu hành, trong khi các thử nghiệm vắc-xin mRNA trước đó được thực hiện khi các biến thể truyền nhiễm ít hơn đang lưu hành. Ông nói: “Hiệu quả về cơ bản là chống lại biến thể Delta, vì vậy điều đó là khá tốt.”

Một số nhà nghiên cứu đã chỉ trích sự thiếu minh bạch trong quá trình phê duyệt, vì không có kết quả thử nghiệm giai đoạn cuối nào được công bố. Zydus Cadila cho biết thử nghiệm vẫn đang được tiến hành và họ sẽ sớm gửi bản phân tích đầy đủ để công bố.  Công ty tuyên bố những liều đầu tiên sẽ được bắt đầu phân bổ ở Ấn Độ vào tháng 9 và họ có kế hoạch sản xuất tới 50 nghìn liều cho tới đầu năm sau.

Các vắc-xin DNA đang trong giai đoạn thử nghiệm lâm sàng

Nhiều loại vắc-xin DNA phòng COVID-19 đang trong các giai đoạn thử nghiệm lâm sàng trên khắp thế giới.

Vắc-xin Nhà sản xuất Địa điểm Đường sử dụng Giai đoạn thử nghiệm
ZyCoV-D Zydus Cadila Ấn Độ Qua da Được phê duyệt cho trường hợp khẩn cấp
INO-4800 Inovio và cộng sự Mỹ Qua da Giai đoạn II/III
AG0302-COVID-19 AnGes, Đại học Osaka, Takara Bio Nhật Bản Cơ  Giai đoạn II/III
GX-19N Genexine Hàn Quốc Giai đoạn I/II
GLS-5310 GeneOne Life Science Hàn Quốc Qua da Giai đoạn I/II
COVID-eVax Takis, Rottapharm Biotech Ý Cơ  Giai đoạn I/II
AG0301-COVID-19 AnGes, Đại học Osaka, Takara Bio Nhật Bản Giai đoạn I/II
Covigenix VAX-001 Entos Pharmaceuticals Canada Giai đoạn I
CORVax12 OncoSec, Providence Cancer Institute Mỹ Qua da Giai đoạn I
bacTRL-Spike Symvivo Canada Uống Giai đoạn I
COVIGEN BioNet, Technovalia, Đại học Sydney Thái Lan, Úc Qua da hoặc cơ Giai đoạn I

Quy trình phát triển vắc-xin

Một số vắc-xin DNA khác đang được phát triển để chống lại COVID-19, sử dụng nhiều loại kháng nguyên và cơ chế phân phối. Hai loại đã được thử nghiệm ở giai đoạn cuối: một của công ty AnGes của Nhật Bản, có trụ sở tại Osaka; loại còn lại, mà Weiner đã giúp phát triển, là của Inovio Pharmaceuticals in Plymouth Meeting, Pennsylvania. Inovio được tiêm dưới da và sử dụng một thiết bị tác động vào da với các xung điện ngắn để tạo thành các lỗ nhỏ trong các tế bào mà vắc-xin có thể đi qua.

Hơn nửa tá vắc-xin DNA chống COVID-19 đang trong giai đoạn thử nghiệm ban đầu, bao gồm một vắc-xin của công ty công nghệ sinh học GeneOne Life Science của Hàn Quốc ở Seoul và một vắc-xin khác mà Richmond tham gia, được phát triển bởi công ty BioNet của Thái Lan ở Bangkok. Vắc-xin này đang được thử nghiệm giai đoạn I ở Úc.

Nhưng Richmond hy vọng sẽ có thêm nhiều loại vắc-xin DNA khác xuất hiện, nhắm vào các bệnh hiện chưa có vắc-xin – từ cytomegalovirus, có thể truyền sang trẻ sơ sinh trong thời kỳ mang thai, đến virus hợp bào hô hấp. Vắc-xin DNA cũng đang được thử nghiệm hoặc phát triển để phòng bệnh cúm, papillomavirus ở người, HIV và Zika.

Vắc-xin DNA có thể lưu trữ nhiều thông tin, có nghĩa là chúng có thể mã hóa các protein lớn, phức tạp hoặc thậm chí nhiều protein. Weiner nói rằng điều đó mang lại cho chúng hứa hẹn như vắc-xin chống ung thư, một khả năng mà ông đang khám phá trong nghiên cứu của riêng mình. “Đó là thời điểm rất thú vị cho các công nghệ di truyền. Cuối cùng họ đã có cơ hội để thể hiện những gì họ có thể làm”.

Nguồn: https://www.nature.com/articles/d41586-021-02385-x?utm_source=Nature+Briefing&utm_campaign=bb922d89f0-briefing-dy-20210903&utm_medium=email&utm_term=0_c9dfd39373-bb922d89f0-46564078

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *