Đằng sau lý do tại sao vắc xin COVID-19 của Moderna có thể được 'thiết kế' với thời gian kỷ lục: Chỉ 2 ngày

Ứng cử viên vắc xin COVID-19 của Moderna đã được phát hiện có hiệu quả 94,5% trong việc ngăn ngừa coronavirus trong các thử nghiệm lâm sàng, theo báo cáo được công ty công bố vào tuần trước.

Quá trình phát triển của vắc-xin này cũng nhanh chưa từng có. Vắc xin thử nghiệm cũng hiệu quả hơn nhiều so với mong đợi. Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ cho biết họ có khả năng sẽ phê duyệt một loại vắc xin có hiệu quả ít nhất 50%, trong khi Tiến sĩ Anthony Fauci -thành viên chính của đội phản ứng COVID-19 của Nhà Trắng đối phó Đại dịch COVID-19 ở nước Mỹ - cho biết ông hy vọng con số này là 70%.

Nhưng, có lẽ điều đáng chú ý hơn cả là Moderna đã thiết kế vắc xin của mình chỉ trong 2 ngày hồi tháng Giêng, trước khi một số người thậm chí còn chưa nghe nói về coronavirus. "Thiết kế" ở đây là việc nó sẽ "dạy" cho hệ thống miễn dịch cách chống lại một số loại virus như thế nào. Điều đó được hoàn thành dựa trên công nghệ chủ chốt của Moderna, có tên "Messenger RNA" (mRNA).

Messenger RNA là vật liệu di truyền để tạo protein trong tế bào. Vì vậy, ứng cử viên vắc xin coronavirus của Moderna hoạt động bằng cách tiêm một đoạn mRNA nhỏ từ coronavirus. Về cơ bản, nó mô phỏng một ca nhiễm COVID-19 tự nhiên, đánh lừa cơ thể sản xuất kháng thể với hy vọng chúng sẽ bảo vệ chống lại việc bị lây nhiễm trong tương lai.

Ứng cử viên vắc xin của Pfizer, loại mà công ty cho biết đạt hiệu quả tới 95%, cũng được phát triển dựa trên mRNA.

Một đồ họa thông tin cho thấy cách vắc xin mRNA được phát triển.

Việc sử dụng công nghệ vắc xin mRNA có nghĩa là Pfizer và Moderna chỉ cần trình tự di truyền của coronavirus để tạo ra vắcxin và không có virus sống nào cần phải được nuôi cấy và phát triển trong phòng thí nghiệm. Đó là lý do tại sao các công ty này có thể đạt được sự tiến bộ vượt bậc trong thời gian kỷ lục. Ngược lại, đối với hầu hết các nền tảng vắc xin truyền thống, quá trình này có thể mất nhiều năm.

"Điều bạn có thể làm là biến nó thành một cách hoàn toàn mới để sản xuất thuốc, vắcxin... hầu hết mọi thứ", Bob Langer, một trong những người sáng lập Moderna, chia sẻ.

Biểu đồ cho thấy thời gian phát triển các loại vắc xin trong quá khứ.

FDA chưa bao giờ chấp thuận một loại vắc xin hoặc phương pháp điều trị dựa trên mRNA trước đây. Vì vậy đối với nhiều người, món đặt cược của Moderna có vẻ rủi ro. Nhưng nó dường như được thiết lập để thành công. Moderna cho biết sẽ sớm yêu cầu FDA cho phép sử dụng vắc xin COVID-19 trong trường hợp khẩn cấp và Pfizer cũng đã nộp đơn đăng ký.

Nếu FDA bật đèn xanh cho các mũi tiêm, vắc xin mRNA đã sẵn sàng để thiết lập một tiêu chuẩn mới trong ngành.

Làm thế nào Moderna vượt mặt được coronavirus

Vào ngày 6/1, CEO của Moderna là Stéphane Bancel đã gửi email cho Barney Graham, một nhà nghiên cứu vắc xin tại Viện Y tế Quốc gia Mỹ (NIH). Bancel gặp rắc rối bởi một đợt bùng phát virus bí ẩn ở Vũ Hán, Trung Quốc. Sau đó, ông nói chuyện với Graham về việc phát triển một loại vắc-xin cho virus này.

Moderna đã làm việc với NIH từ năm 2017 về vắc xin và vẫn chưa được phê duyệt vắc xin. Graham đồng ý.

Vào ngày 11/1, các nhà nghiên cứu từ Trung Quốc đã công bố trình tự di truyền của loại coronavirus mới. Hai ngày sau, nhóm của Moderna và các nhà khoa học của NIH đã hoàn thiện trình tự gen mục tiêu mà nó sẽ sử dụng trong vắc xin của mình.

"Đây không phải là một loại virus phức tạp", ông nói trong một cuộc phỏng vấn với New York Times.

Đến ngày 24/2, Moderna đã vận chuyển lô vắc xin đầu tiên của mình cho các nhà khoa học tại trung tâm NIH ở Bethesda, bang Maryland. Các nhà nghiên cứu đã tiêm liều đầu tiên vào ngày 16/3 tại Seattle, Washington. Đây cũng là dấu mốc khởi động của các thử nghiệm lâm sàng đầu tiên cho vắc xin coronavirus.

Y tá Kath Olmstead tiêm cho tình nguyện viên Melissa Harting trong khuôn khổ cuộc thử nghiệm vắc xin COVID-19 của Moderna, ngày 27/7/2020.

"Chúng tôi không bỏ qua các bước - chúng tôi thực sự có công nghệ tốt hơn", Rizzo nói. "Tại sao lại mất hai tuần để vượt Đại Tây Dương vào những năm 1800? Chà, chúng ta phải đi thuyền. Trong khi bây giờ, bạn có thể băng qua đại dương chỉ trong vài giờ."

Ưu và nhược điểm của vắc xin mRNA

Trong nhiều thập kỷ, vắc xin chứa một phiên bản virus đã chết hoặc suy yếu. Sau đó, những tiến bộ ban đầu trong di truyền học đã cho phép vắc xin sử dụng protein do vi rút tạo ra. Phương pháp đó lần đầu tiên được sử dụng vào những năm 1980 để phát triển một loại vắc xin phòng bệnh viêm gan B.

Các công ty như Novavax đang dựa trên mô hình dựa trên protein để tạo ra các ứng cử viên vắc xin coronavirus của họ. Nhưng công việc kinh doanh của Moderna đã xoay quanh mRNA kể từ khi nó bắt đầu vào năm 2010.

Hình minh họa một hạt coronavirus. Màu đỏ là các protein đột biến.

Do đó, vắc xin từ công nghệ mRNA đang mang lại một lợi thế lớn: tốc độ. Vì chúng được sản xuất trong ống nghiệm chứ không phải được nuôi cấy bằng cách sử dụng tế bào, nên chúng được sản xuất nhanh hơn.

Nhưng vắc-xin này cũng có những hạn chế. Đầu tiên, chúng yêu cầu mọi người phải tiêm hai mũi. Pfizer đang cung cấp hai mũi tiêm cách nhau ba tuần, trong khi những người tham gia thử nghiệm của Moderna nhận được hai mũi tiêm cách nhau bốn tuần.

Các vắc xin cũng khó vận chuyển và bảo quản. Vắc xin của Pfizer cần được vận chuyển ở nhiệt độ -94 độ F, cần có đá khô và tủ đông đặc biệt. Loại của Moderna thì yêu cầu nhiệt độ -4 độ F, lạnh hơn một chút so với nhiệt độ trung bình của tủ đông.

Hiện tại, giá trị thị trường của công ty Moderna đã tăng hơn 400% kể từ tháng Giêng, lên hơn 40 tỷ USD.

Tham khảo BI