Trước tình hình cấp bách khi cả thế giới đang gánh chịu nhiều ảnh hưởng của dịch bệnh Covid-19 thì chế tạo ra vaccine giúp ngăn ngừa là điều cần nhanh chóng thực hiện. Từ đó đã có nhiều loại vaccine sử dụng công nghệ mRNA như Pfizer, Moderna,.. đã được điều chế để tăng khả năng kích thích tế bào cơ thể người tạo ra kháng thể chống lại virus, tiêu diệt mầm bệnh. Mới đây Ấn Độ đã chế tạo và phê duyệt thành công ra loại vaccine DNA Covid mang tên ZyCoV-D. Nó sử dụng công nghệ DNA để liên kết hệ miễn dịch khắp cơ thể hỗ trợ chống lại virus. Loại vaccine này tuy chưa mang đến hiệu quả quá vượt trội với công nghệ trước. Song lại là bước tiến trong hoạt động chế tạo vaccine chống lại virus cho tương lai.
Cùng tìm hiểu về nguyên lý hoạt động, những ưu và nhược điểm cũng như tính ứng dụng trong tương lai mà loại vaccine DNA Covid này mang đến cho cuộc sống con người trong bài viết hôm nay nhé!
Mục Lục
Chế tạo và phát triển vaccine ZyCoV-D chống Covid bằng công nghệ DNA
Tính cấp bách của đại dịch Covid bắt buộc các nhà quản lý phải xem xét phê duyệt khẩn cấp các vaccine công nghệ mới dựa vào mRNA và DNA. Các vaccine RNA tạo được phản ứng miễn dịch mạnh và nhanh chóng trong các thử nghiệm lâm sàng. Và giờ đã được tiêm cho hàng trăm triệu người trên khắp thế giới. Nhưng vaccine DNA cũng có một số lợi thế. Nó dễ sản xuất, thành phần ổn định hơn vaccine mRNA nên không yêu cầu bảo quản nhiệt độ thấp như vaccine mRNA.
ZyCoV-D do hãng dược phẩm Zydus Cadila, có trụ sở chính tại Ahmedabad, phát triển. Ngày 20/8, cơ quan quản lí dược phẩm Ấn Độ đã cho phép tiêm vaccine này cho người từ 12 tuổi trở lên. Thử nghiệm trước đó trên 28.000 tình nguyện viên cho thấy vaccine đạt hiệu quả 67%.
Hoạt động của vaccine DNA Covid: ZyCoV-D
ZyCoV-D chứa vòng DNA plasmid mã hóa protein gai của SARS-CoV-2. Nó có kèm theo trình tự khởi động (promoter) để kích hoạt gene. Khi plasmid xâm nhập vào nhân tế bào, chúng sẽ được phiên mã thành mRNA. Rồi mRNA ra ngoài tế bào chất để dịch mã thành protein gai. Sau đó, hệ miễn dịch của cơ thể sẽ phản ứng chống lại các protein gai này. Từ đó tạo ra khả năng miễn dịch phù hợp chống lại COVID trong tương lai. Plasmid thường tiêu biến đi trong vài tuần hoặc vài tháng. Tuy nhiên khả năng miễn dịch của nó vẫn được bảo tồn.
Vaccine RNA và DNA được phát triển từ những năm 1990. Thách thức đối với vaccine DNA là DNA cần phải vận chuyển vào trong nhân tế bào. Nó khác với vaccine mRNA chỉ cần đưa RNA vào tế bào chất. Trong một thời gian dài, vaccine DNA không thể tạo được phản ứng miễn dịch đủ mạnh trong các thử nghiệm lâm sàng. Vậy nên ban đầu chỉ được sử dụng trên động vật như ngựa.
Được đưa vào mô dưới da thay vì tiêm vào cơ
Vaccine ZyCoV-D không cần tiêm vào mô cơ mà sử dụng một thiết bị ép vào da. Nó tạo dòng chất lỏng áp suất cao xuyên qua bề mặt để lắng đọng vaccine dưới da, ít gây đau hơn so với tiêm. Vùng dưới da tập trung nhiều tế bào miễn dịch “nuốt” và xử lí các vật thể lạ, như hạt vaccine. Vì vậy đưa vaccine vào mô dưới da sẽ tạo hiệu quả cao hơn so với cơ. Theo Jameel, hiệu quả của ZyCoV-D có vẻ thấp hơn mức trên 90% của vaccine mRNA. Nhưng không nên so sánh đơn thuần giữa các con số. ZyCOV-D được thử nghiệm trong bối cảnh lan tràn biến thể Delta. Trong khi các vaccine mRNA được thử nghiệm khi các biến thể ít nguy hiểm hơn lưu hành. Vì vậy, hiệu quả như thế đã là ấn tượng.
Một số nhà nghiên cứu chỉ trích sự thiếu minh bạch trong quá trình phê duyệt. Bởi vì không có kết quả thử nghiệm giai đoạn cuối nào được công bố. Zydus Cadila cho biết các thử nghiệm vẫn đang được tiến hành và sẽ sớm công bố bản phân tích đầy đủ. Công ty cho biết những liều vaccine đầu tiên sẽ được sử dụng tại Ấn Độ vào tháng 9. Và họ cũng có kế hoạch sản xuất đến 50 triệu liều vào đầu năm sau.
Các ưu và nhược điểm khi sử dụng vaccine DNA
Các nhà khoa học cho biết vaccine DNA tương đối rẻ, an toàn và ổn định. Chúng có thể được bảo quản ở nhiệt độ cao, từ -2 độ C đến 8 độ C. Zydus tuyên bố vaccine vẫn có thể sử dụng khoảng ba tháng trong mức nhiệt 25 độ C, tạo thuận lợi trong khâu bảo quản và vận chuyển. Tuy nhiên, trước đây, nhiều loại vaccine DNA thất bại trong khâu thử nghiệm trên bệnh truyền nhiễm ở người. “Vấn đề là chúng hoạt động tốt với động vật. Nhưng cuối cùng, vaccine không tạo ra phản ứng miễn dịch tương tự ở người”, tiến sĩ Gagandeep Kang, chuyên gia virus Ấn Độ, nhận định.
Theo bà, thách thức nằm ở khâu đưa plasmid DNA vào tế bào người nhằm tạo ra phản ứng miễn dịch bền vững. Tiến sĩ Jeremy Kamil, chuyên gia virus tại Trung tâm Khoa học Y tế, Đại học Bang Louisiana ở Shreveport, có quan điểm tương tự. Các vaccine mRNA như Pfizer hoặc Moderna không cần tiếp cận nhân tế bào. Song vẫn mang lại hiệu quả cao và tạo miễn dịch lâu dài. Hạn chế khác của ZyCoV-D là cơ chế ba liều, có thể gây tốn kém và tạo áp lực cho hệ thống y tế.
Công nghệ vaccine trong tương lai
Nhiều loại vaccine công nghệ DNA với nhiều loại kháng nguyên và đường dùng khác nhau đang được phát triển. Hai loại đã bước vào giai đoạn thử nghiệm cuối cùng: một của công ty AnGes tại Osaka, Nhật Bản; loại khác từ hãng dược Inovio, Pennsylvania, Hoa Kỳ. Inovio được tiêm dưới da bằng một thiết bị dùng xung điện ngắn tạo các lỗ trên da để các hạt vaccine chui qua. Một số loại vaccine khác đang trong thử nghiệm ban đầu, bao gồm công ty công nghệ sinh học GeneeOne tại Seoul, Hàn Quốc và hãng BioNet của Thái Lan.
Richmond kì vọng sẽ có ngày càng nhiều vaccine DNA nhắm tới các bệnh lâu nay chưa có vaccine dự phòng như nhiễm cytomegalovirus bẩm sinh (truyền từ mẹ sang thai nhi) và virus hợp bào hô hấp. Vaccine DNA cũng nhắm tới bệnh cúm, HPV, HSV và Zika. Vaccine DNA lưu trữ nhiều thông tin nên có thể mã hóa các protein lớn, phức tạp hoặc nhiều protein. Điều đó hứa hẹn về vaccine ngừa ung thư trong tương lai. Đây là thời điểm thuận lợi để các công nghệ di truyền mới cho thấy tính ưu việt của mình.
