Một nhóm các nhà nghiên cứu Mỹ đã tìm ra sợi dây liên hệ giữa cơ chế vận hành của vaccine và khả năng vô hiệu hóa virus corona, tiếp thêm hy vọng trong cuộc chiến với Covid-19.

Hơn 100 dự án nghiên cứu vaccine kháng virus corona đang được tiến hành trên toàn thế giới. Trong số này, đã có 9 dự án thử nghiệm vaccine virus corona trên cơ thể người, nhưng các đợt thử ban đầu chỉ nhằm xác định độ an toàn chứ không phải mức hiệu quả.

Song song với các nghiên cứu trực tiếp trên cơ thể người, Dan Barouch, nhà virus học tại Trung tâm Y tế Beth Israel Deaconess, cùng các cộng sự đã xúc tiến một chuỗi thí nghiệm trên khỉ. Kết quả nghiên cứu giúp xác định rõ hơn chỉ dấu cho thấy một vaccine Covid-19 nên vận hành theo hướng nào để đạt hiệu quả cao. Những phát hiện của nhóm đã được đăng tải trên tạp chí Sciences ngày 20/5. Ông Barouch cho biết nghiên cứu trên khỉ giúp "đặt nền móng khoa học" cho các nỗ lực phát triển vaccine.

Dan Barouch, nhà virus học tại Trung tâm Y tế Beth Israel Deaconess. Ảnh: New York Times.

Dan Barouch, nhà virus học tại Trung tâm Y tế Beth Israel Deaconess. Ảnh: New York Times.

Tín hiệu lạc quan cho cuộc chiến với Covid-19

Barouch bắt đầu với việc nghiên cứu liệu cá thể thí nghiệm có hình thành miễn dịch với virus sau khi nhiễm bệnh. Nhóm chọn 9 con khỉ rhesus macaques chưa được tiêm ngừa và cho phơi nhiễm virus corona. Chúng dần xuất hiện triệu chứng tương tự ca bệnh vừa phải ở người mắc Covid-19, rồi hồi phục vài ngày sau đó.

Barouch và các đồng nghiệp nhận thấy những con vật này bắt đầu hình thành kháng thể khắc chế virus corona. Một số hợp chất được xác định là kháng thể vô hiệu hóa, có khả năng chống virus xâm nhập vào tế bào cơ thể và sinh sản.

Sau 35 ngày, các nhà khoa học tiến hành "tái thách thức" với nhóm khỉ thí nghiệm, cho phun thêm một liều virus corona vào mũi chúng. Cơ thể khỉ phản ứng bằng cách tăng đột ngột lượng kháng thể vô hiệu hóa. Virus corona chỉ xâm nhập được vào cơ thể con vật trong một thời gian ngắn rồi nhanh chóng bị tiêu diệt.

Kết quả nghiên cứu này không nhất thiết đồng nghĩa con người có khả năng phát triển hệ miễn dịch mạnh và dài hạn để chống chọi virus corona. Tuy nhiên, Barouch và các cộng sự nhận thấy kết quả mang tính khích lệ cao.

"Nếu nghiên cứu tái thách thức của chúng tôi không thành công, hàm ý sẽ là toàn bộ nỗ lực phát triển vaccine đã thất bại. Đó sẽ là thông tin rất xấu cho 7 tỷ người", Barouch cho biết.

Trong một thí nghiệm tách biệt, nhà virus học cùng các đồng nghiệp cho thử nghiệm nguyên mẫu vaccine trên khỉ rhesus macaques. Các mẫu ADN của virus được đưa vào cơ thể khỉ, protein của virus corona thình thành thông qua bộ máy tế bào. Biện pháp này tập luyện cho hệ miễn dịch của khỉ nhận ra virus.

Về lý thuyết, kháng thể vô hiệu hóa được sản sinh trong cơ thể khỉ rhesus macaques và con người nhằm khắc chế virus corona đều nhắm đến cùng một yếu tố: protein bao phủ màng bọc của virus, còn được gọi là protein gai. Phần lớn vaccine được phát triển để khuyến khích hệ miễn dịch tạo ra kháng thể bám lấy proetin gai trên màng bọc virus, khiến chúng không thể sinh sản rồi kết thúc vòng đời.

Barouch và cộng sự đã thử nghiệm 6 biến thể vaccine của liệu pháp này. Mỗi loại vaccine được thí nghiệm trên 4-5 cá thể. Sau khi tiêm vaccine, các nhà khoa học chờ khoảng 3 tuần để khỉ phát triển hệ miễn dịch rồi phun dung dịch có virus corona vào mũi chúng. Một số vaccine chỉ có khả năng bảo vệ một phần và virus không bị tiêu diệt hoàn toàn ở phổi và mũi cá thể thí nghiệm, dù nồng độ virus thấp hơn ở khỉ không được tiêm ngừa.

Trong khi đó, một số vaccine khác thể hiện hiệu quả cao hơn. Loại hiệu quả nhất là vaccine tập luyện cho hệ miễn dịch phát hiện và tấn công toàn bộ protein gai ở virus corona. Các nhà khoa học ghi nhận có 8 cá thể khỉ không có dấu vết virus.

"Nhìn chung, đây là tin rất tốt cho nỗ lực phát triển vaccine. Nó tăng mức lạc quan rằng vaccine cho Covid-19 là hoàn toàn khả thi", ông Barouch chia sẻ.

Theo ông Florian Krammer, nhà virus học tại Trường Y Icahn, thuộc hệ thống y tế Mount Sinai (New York), nghiên cứu trên khỉ cho thấy mức kháng thể đầy hứa hẹn. Ông tán thành với nhận định vaccine có khả năng bảo vệ mọi người khỏi dịch bệnh.

"Nó không hoàn hảo, nhưng bạn chắc chắn sẽ nhìn thấy khả năng bảo vệ", ông nói.

Có hai nhóm phát triển vaccine, một tại Đại học Oxford và một tại công ty Sinovac của Trung Quốc, đã cho thử nghiệm trên khỉ rhesus macaques. Trong thông báo tháng 5, hai nhóm cũng xác nhận vaccine của họ tạo được khả năng đề kháng cho khỉ.

Nghiên cứu trên khỉ rhesus macaques đưa ra những chỉ dấu quan trọng trong cuộc tìm kiếm vaccine khắc chế Covid-19. Ảnh: New York Times.

Nghiên cứu trên khỉ rhesus macaques đưa ra những chỉ dấu quan trọng trong cuộc tìm kiếm vaccine khắc chế Covid-19. Ảnh: New York Times.

Manh mối quan trọng tìm vũ khí diệt virus corona

Nghiên cứu mới còn cung cấp một cái nhìn sâu hơn vào cách thức vaccine bảo vệ khỉ rhesus macaques, với hàm ý về tác động lên cơ thể người.

Bên cạnh kháng thể vô hiệu hóa, hệ miễn dịch còn nhiều vũ khí khác có thể chống lại mầm bệnh. Ví dụ, một số tế bào miễn dịch có thể nhận diện tế bào nhiễm bệnh và tiêu diệt chúng. Tuy nhiên, ông Barouch và cộng sự đã phát hiện mối liên hệ lớn giữa kháng thể vô hiệu hóa và hiệu quả của vaccine. Cụ thể, những vaccine giúp khỉ có sức đề kháng mạnh hơn tạo ra nhiều kháng thể vô hiệu hóa hơn.

Theo bà Pamela Bjorkman, nhà sinh học cấu trúc tại Caltech, mối liên hệ này giúp bà cảm thấy tự tin hơn về các phát hiện của nhóm Barouch. Trong khi đó, bác sĩ Nelson Michael, giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Bệnh truyền nhiễm tại Viện Nghiên cứu Quân đội Walter Reed, đánh giá mối liên hệ này sẽ giúp ích cho các khoa học đang thí nghiệm độ an toàn của vaccine trên cơ thể người.

Nghiên cứu của ông Barouch cung cấp những manh mối để sớm phát hiện độ hiệu quả của vaccine. Những đơn vị phát triển thường trử nghiệm nhiều liệu lượng khác nhau trong giai đoạn thẩm định độ an toàn, tìm kiếm liều lượng thấp nhất cho hiệu quả đề kháng cao nhất. Dựa vào nghiên cứu của Barouch, họ có thể đo kháng thể vô hiệu hóa trong cơ thể tình nguyện viên để tính toán liều lượng có tiềm năng tạo đề kháng cao.

Trong khi đó, ông Malcolm Martin, nhà virus học tại Viện Y tế Quốc gia Mỹ, cẩn trọng lưu ý rằng cơ thể khỉ khác với cơ thể người ở nhiều khía cạnh quan trọng. Điển hình là cá thể khỉ không tiêm ngừa không xuất hiện bấy kỳ triệu chứng bệnh lý nặng nào như ở người nhiễm virus corona.

Bà Lisa Tostanoski, thành viên nhóm nghiên cứu của Barouch, cũng xác nhận kết quả thí nghiệm chỉ thể hiện cách thức vaccine vận hành 3 tuần sau khi cá thể nghiên cứu được tiêm ngừa. Việc khỉ tiếp tục miễn dịch với virus corona trong nhiều năm hay vaccine sớm hết tác dụng đều có khả năng xảy ra.

Thời gian vaccine duy trì khả năng miễn dịch cho cơ thể sẽ quyết định việc một người cần tiêm phòng chỉ với một mũi hay nhiều hơn. Con người có thể cần tiêm phòng nhiều lần để nâng cao khả năng đề kháng và tránh đại dịch khác xảy ra.

"Khoảng 3 năm là hợp lý. Điều đó không đồng nghĩa rằng vaccine không hiệu quả", ông Krammer nhận định.