Phát triển nhiều công nghệ sản xuất vaccine phòng COVID-19

Nguyên lý hoạt động của vaccine

Khác với vi khuẩn có cấu tạo tế bào, virus không có khả năng tự sinh sản và sao chép các vật chất di truyền của chính nó mà phải dựa vào tế bào vật chủ. Sau khi virus vào tế bào, nó sẽ bắt đầu sản xuất protein, và một số protein này sẽ đi lên bề mặt của tế bào. Khi hệ miễn dịch của cơ thể nhìn thấy thì bắt đầu có phản ứng miễn dịch nhằm loại bỏ virus.

Để chế tạo vaccine, người ta có thể dùng bản thân virus, một phần của virus hay vật chất di truyền của nó. Vaccine sản xuất từ virus có thể dùng virus sống giảm độc lực, hoặc virus bất hoạt bằng nhiệt hoặc hóa chất. Vaccine sản xuất từ một phần của virus bằng cách tinh chế protein của virus. Một cách khác nữa là vaccine véc-tơ virus, được sản xuất bằng cách lấy một virus vô hại khác làm virus véc-tơ, rồi chèn protein của virus gây hại vào virus véc-tơ này rồi sử dụng virus véc-tơ làm vaccine. 

Khi vào cơ thể, virus véc-tơ này sẽ xâm nhập vào tế bào, protein này sẽ kích hoạt phản ứng miễn dịch của cơ thể. Vaccine mới nhất hiện nay sử dụng vật chất di truyền để hướng dẫn tế bào cơ thể chúng ta sản xuất ra protein giống với protein của virus gây hại, và khi hệ miễn dịch thấy protein này thì sẽ kích hoạt phản ứng miễn dịch.

Các công nghệ sản xuất vaccine COVID -19 hiện nay

Virus gây ra đại dịch COVID-19 hiện nay là virus corona SARS-CoV-2, được cho là bắt nguồn từ dơi, lây lan rất nhanh từ người sang người qua đường hô hấp và gây tử vong cao. Tính đến ngày 15 tháng 7 năm 2021, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã phê duyệt 7 loại vaccine được phép sử dụng để ngăn ngừa đại dịch chết người này. 

Loại vaccine kỹ thuật đơn giản nhất, đó là vaccine có tên SARS-CoV-2 Vaccine (Vero Cell), Inactivated (lnCoV) do công ty Sinopharm / BIBP sản xuất và vaccine COVID-19 Vaccine (Vero Cell), Inactivated/Coronavac do công ty Sinovac sản xuất. Hai loại vaccine Trung Quốc này đều sử dụng virus bất hoạt để chế tạo vaccine. 

Loại vaccine thứ hai, vaccine véc-tơ virus, bao gồm AZD1222 do AstraZeneca (Anh Quốc) liên kết với Đại học Oxford sản xuất; vaccine Covishield (ChAdOx1_nCoV19) do Serum Institute (Ấn Độ) sản xuất; và vaccine Ad26.COV2.S do công ty Janssen, một công ty con của tập đoàn Johnson & Johnson (Hoa Kỳ) sản xuất. 

Loại vaccine sử dụng kỹ thuật tiên tiến nhất hiện nay, đó là vắc-xin BNT162b2/COMIRNATY Tozinameran (INN) do công ty Pfizer-BioNTech (Hoa Kỳ) sản xuất và vaccine mRNA-1273 do công ty Moderna (Hoa Kỳ) sản xuất; sử dụng công nghệ vật chất di truyền, dùng messenger RNA (viết tắt là mRNA), RNA truyền tin. Sau khi vaccine chứa mRNA được tiêm vào bắp tay, mRNA sẽ đi vào trong tế bào cơ. 

Dưới sự hướng dẫn của mRNA, tế bào cơ sẽ tạo ra protein. Protein này giống với protein gai của virus nhưng hoàn toàn vô hại với tế bào cơ thể. Sau khi protein được tạo ra, tế bào phá hủy và loại bỏ mRNA. Tiếp theo, tế bào sẽ đưa protein gai này lên bề mặt tế bào. Hệ thống miễn dịch của cơ thể sẽ nhận ra protein gai và kích hoạt phản ứng miễn dịch tạo ra kháng thể. Nếu sau này bị lây nhiễm virus corona thì cơ thể đã có sẵn kháng thể và hơn nữa, cơ thể đã được "đào tạo" chống lại virus corona cho nên hệ thống miễn dịch sẽ phát hiện ngay protein gai trên vỏ virus, và kích hoạt phản ứng miễn dịch tiêu diệt virus.

Vaccine mRNA có độ an toàn cao vì thứ nhất, nó không thể gây nhiễm virus vì không dùng virus sống có thể gây bệnh. Thứ hai, mRNA không xâm nhập vào nhân của tế bào, do đó, không gây hại cho cơ thể. Và điều cuối cùng, mRNA bị phá hủy ngay sau khi hoàn thành nhiệm vụ là tạo ra protein.