Bốn công nghệ vắc-xin ngừa Covid-19 hoạt động như thế nào? (Nghiên Cứu Quốc Tế )

Nguồn: “How do different vaccines work?”, The Economist, 09/02/2021.

Biên dịch: Phan Nguyên

Mặc dù phong tỏa có thể ngăn chặn coronavirus, nhưng tiêm chủng mang lại con đường bền vững hơn để thoát khỏi đại dịch. Hơn 60 loại vắc xin đang được phát triển hoặc đang được sử dụng để chống lại SARS-CoV-2. Tất cả những vắc-xin đang sử dụng đều có cùng một kết quả cuối cùng – đó là nâng cao khả năng của cơ thể trong việc chống lại sự tấn công của virus – nhưng cơ chế mà chúng sử dụng khác nhau đáng kể.

Khi cơ thể bị nhiễm một loại virus mà nó chưa từng gặp trước đây, hệ thống miễn dịch sẽ bắt đầu quá trình sản sinh ra các tế bào tấn công có khả năng tiêu diệt kẻ xâm nhập. Quá trình này cần cả thời gian và năng lượng, vì nó liên quan đến việc “thử – sai” đáng kể. Đó là lý do tại sao chúng ta cảm thấy kiệt sức và mệt mỏi trong nhiều ngày sau khi bị nhiễm virus mới. Nếu cơ thể chiến thắng, hệ thống miễn dịch sẽ ghi nhớ chiến lược thành công của nó, để các “trận chiến” trong tương lai mất ít thời gian hơn và các triệu chứng nhẹ hơn, hoặc thậm chí không tồn tại.

Trên thực tế, vắc-xin là chương trình huấn luyện quân sự cho hệ thống miễn dịch. Thay vì buộc hệ thống miễn dịch phải học cách giải quyết vấn đề trong một cuộc tấn công thực sự, vắc-xin thiết lập một cuộc tấn công giả để cơ thể thực hành. Vắc-xin thường sử dụng bốn kiểu tấn công giả, tất cả đều đang được triển khai để chống lại SARS-CoV-2.

Kỹ thuật lâu đời nhất trong số này là đưa vào cơ thể một vi-rút ở dạng đã bị bất hoạt hoặc suy yếu đáng kể để nó không thể gây ra phát bệnh toàn diện. Khi các tế bào miễn dịch phát hiện ra kẻ xâm nhập, chúng vẫn tham gia vào quá trình gian khổ tạo ra các tế bào tấn công. Đây là lý do tại sao mọi người thường cảm thấy mệt mỏi trong một hoặc hai ngày sau khi tiêm chủng. Tuy nhiên, hệ thống miễn dịch ghi nhớ về sự kiện này, cho phép nó hành động nhanh chóng nếu sau đó bị một loại virus tương tự tấn công. Cả vắc-xin Sinovac và Sinopharm của Trung Quốc đều sử dụng vi-rút bất hoạt.

Chiến lược thứ hai bao gồm tiêm các đoạn protein có cấu trúc tương tự như SARS-CoV-2. Các protein này được hệ thống miễn dịch phát hiện là ngoại lai và do đó kích hoạt phản ứng miễn dịch, nhưng chúng không có khả năng tự bắt đầu một cuộc “xâm lược”. Novavax, một công ty của Mỹ, đang sử dụng kỹ thuật này trong vắc-xin covid-19 của mình.

Chiến lược thứ ba phức tạp hơn bao gồm việc chèn một số DNA được sao chép từ SARS-CoV-2 vào một phiên bản của virus gây cảm lạnh thông thường (được gọi là adenovirus) vốn có thể xâm nhập vào tế bào nhưng đã bị vô hiệu hóa và không thể nhân bản hiệu quả. Khi vào bên trong cơ thể, những vi-rút được chỉnh sửa này sẽ gắn DNA adenovirus có chứa bản sao của DNA SARS-CoV-2 vào tế bào, sau đó khiến các tế bào bị nhiễm virus này sản xuất ra nhiều protein virus SARS-CoV-2 và dính chúng trên bề mặt của tế bào, khiến hệ thống miễn dịch phát hiện có điều gì đó không ổn. Điều quan trọng là vi-rút đã chính sửa cũng kích hoạt hệ thống cảnh báo xâm nhập bên trong các tế bào này, thu hút sự chú ý ngay lập tức từ hệ thống miễn dịch. Điều này kích thích việc sản xuất các tế bào tấn công, tạo ra khả năng miễn dịch. Vắc-xin của AstraZeneca/Oxford và vắc-xin Gamaleya được phát triển ở Nga đều sử dụng chiến lược này.

Phương pháp thứ tư, mới nhất, liên quan đến việc các nhà nghiên cứu tạo ra các hướng dẫn di truyền, dưới dạng RNA hoặc DNA, khiến các tế bào của chính cơ thể tạo ra các protein vô hại trông giống như các protein đặc biệt của SARS-CoV-2. Giống như chiến lược của AstraZeneca và Gamaleya, phương pháp này rất hiệu quả vì RNA/DNA biến các tế bào của con người thành các trung tâm sản xuất protein của virus, từ đó tạo ra đủ protein SARS-CoV-2 để kích hoạt khả năng phát hiện xâm nhập và do đó nâng cao hệ thống miễn dịch của cơ thể. Điều này không phải lúc nào cũng xảy ra với các công nghệ vắc-xin cũ. Hạn chế của kỹ thuật này là các sợi DNA/RNA được truyền vào cơ thể trong các cấu trúc dù được tế bào hấp thụ dễ dàng nhưng lại rất mỏng manh và thường phải bảo quản ở nhiệt độ rất thấp. Cả vắc-xin Pfizer/BioNTech và Moderna/NIAID đều sử dụng chiến lược này.

Trên thực tế, tất cả các loại vắc-xin đang được sử dụng mang lại cho cơ thể khả năng tự bảo vệ thành công trước SARS-CoV-2 tốt hơn nhiều so với việc để cơ thể tự chống đỡ. Còn để đối phó với vi-rút biến chủng, các kỹ thuật này đều sẽ cần phải được điều chỉnh ít nhiều. Tuy nhiên, việc điều chỉnh có mức độ khó dễ khác nhau. Mặc dù vắc-xin dựa trên công nghệ RNA/DNA là loại vắc-xin phức tạp nhất trong việc vận chuyển và lưu trữ, những chúng cũng là loại vắc-xin dễ chỉnh chữa nhất và rốt cuộc có thể trở thành loại vắc-xin quan trọng nhất nếu covid-19 tiến hóa đủ nhanh để tránh được cơ chế bảo vệ của các loại vắc-xin hiện nay.