Hội chứng viêm phổi cấp tính (severe acute respiratory syndrome) gây ra bởi Coronavirus SARS-CoV-2. Coronavirus này được phát hiện đầu tiên ở thành phố Vũ Hán vào tháng 12/2019. Coronavirus SARS-CoV-2 được Cơ Quan Y Tế Quốc Tế (WHO World Health Organization) đổi tên mới thành COVID-19 vào ngày 11/2/2020.
Thế giới đang trải qua đại dịch cúm viêm phổi coronavirus COVID-19, còn mang tên Coronavirus Tàu (Chinese coronavirus), trước đây mang tên Coronavirus Wuhan vì phát xuất từ thành phố Vũ Hán của Trung quốc.
Kể từ lúc khởi phát, cho là từ chợ động vật Vũ Hán và có lẻ từ giữa tháng 11 hay đầu tháng 12 năm 2019, đại dịch đã lây lan nhanh chóng khắp thành phố Vũ Hán với khoảng 12 triệu dân, rồi tỉnh Hoa Bắc (Hubei), rồi lan tràn khắp Trung quốc. Không những vậy, đại dịch sau đó đã lan tới 213 quốc gia và lãnh thổ trên thế giới (ngày 27/5/2020), và tâm dịch chuyển từ Trung quốc lần lượt đến Italy rồi khắp Châu Âu, Hoa Kỳ, Nga Sô, và hiện Brazil và Nam Mỹ, Trung Mỹ. Phi Châu cũng không tránh. Cho tới hôm nay (27/5/2020), coronavirus COVID-19 đã gây tối thiểu tổng cộng 5.684.208 ca nhiễm và 352.210 tử vong trên thế giới, trong đó Hoa Kỳ đứng đầu (1.725.275 ca nhiễm và 100.572 tử vong), tiếp theo là Brazil (394,507 và 24.593), Russia (362.342 và 3.807), Spain (283.339 và 27.117), Vương quốc Anh (265.227 và 37.048), v.v. (5).
Theo các nhà dịch tễ học, thế giới sẽ trải qua các đợt tái phát đại dịch viêm phổi cấp tính do COVID-19, đợt sau sẽ nguy hiểm hơn đợt trước một khi chưa có thuốc chủng ngừa (vaccine) cho coronavirus COVID-19 và chủng ngừa cho toàn dân thế giới (khoảng 7,6 tỷ vào năm 2019). COVID-19 sẽ vẫn tồn tại và sẽ tái phát hàng năm, tương tự như bệnh cúm mùa đông thông thường. Vì vậy, phải gấp rút phát triển thuốc chủng ngừa thật hữu hiệu để chận đứng đại dịch hiện nay, và bảo vệ con người cho những năm sắp tới.
Đây là một nhiệm vụ rất khẩn cấp và khổng lồ, rất tốn kém và cần sự hợp tác toàn cầu. Vì vậy, nhiều quốc gia đã có những chương trình phát triển thuốc chủng ngừa và chửa trị COVID-19. Tuy Trung quốc tuyên bố đã phát triển thành công nhiều thuốc chủng ngừa COVID-19 như Ad5-nCoV và SINOVAC, thử nghiệm có hiệu quả và an toàn trên chuột và giả nhân rhesus macaque, Trung quốc cũng đã xử dụng tin tặc xâm nhập vào các trung tâm nghiên cứu và sản xuất thuốc chủng ngừa của Hoa Kỳ và Châu Âu để ăn cắp thông tin kỷ thuật.
Khẩn cấp phát triển thuốc chủng ngừa đòi hỏi các nhà khoa học phải có chiến lược mới với kỷ thuật sinh học mới, làm sao trong thời gian 1-2 năm phải có thuốc chủng ngừa hiệu quả và được sản xuất đại trà cho toàn thế giới. Nếu dựa theo kỷ thuật cổ điển để nghiên cứu và phát triển thuốc chủng ngừa như các loại thuốc chủng ngừa đã có hiện nay (như cúm, bại liệt, ho lao BCG, v.v.) phải mất khoảng 10 năm mới có kết quả (1).
KỶ THUẬT CỔ ĐIỂN PHÁT TRIỂN THUỐC CHỦNG NGỪA
Xử dụng thuốc chủng ngừa là một trong những biện pháp quan trọng nhất, giúp người khỏe mạnh ngăn ngừa bị lây nhiễm những bệnh truyền nhiễm. Sản xuất được thuốc chủng ngừa rất tốn kém và mất rất nhiều thời gian. Thuốc chủng ngừa phải đa năng, an toàn cho mọi người, nên cần phải nhiều năm thử nghiệm lâm sàng, thử nghiệm cho mọi người, mọi lứa tuổi, mọi sắc tộc trên thế giới.
Các loại thuốc chủng ngừa được cấp phép hiện nay phát triển theo phương pháp cổ điển, không dễ dàng để thành công mà thường là thất bại, với giá rất cao. Phương pháp cổ điển gồm 5 giai đoạn (1):
Nghiên cứu khám phá mất khoảng 2-5 năm, gồm nghiên cứu trong phòng thí nghiệm tìm cách gây ra phản ứng miễn dịch ở cấp độ phân tử.
Giai đoạn tiền lâm sàng mất 2 năm, bao gồm thử nghiệm trên động vật để đánh giá sự an toàn và phù hợp của thuốc chủng ngừa tiềm năng cho con người.
Phát triển lâm sàng bao gồm thử nghiệm thuốc chủng ngừa tiềm năng cho người, gồm ba giai đoạn:
Giai đoạn I – thử nghiệm cho độ an toàn – mất 2 năm và cần 10-50 người tham gia thử nghiệm
Giai đoạn II thông hiểu được phản ứng miễn dịch – mất 2-3 năm và cần hàng trăm người tham gia thử nghiệm.
Giai đoạn III – đánh giá xem thuốc chủng ngừa ứng cử viên có khả năng chống lại việc nhiễm bệnh – mất 5-10 năm và cần hàng ngàn người tham gia thử nghiệm.
Trình gửi dữ liệu và thông tin theo quy định đến cơ quan quản lý để được phê duyệt thuốc chủng ngừa và có thể mất 2 năm.
Sản xuất đại trà và chuyển giao thuốc chủng ngừa đòi hỏi có các cơ sở chuyên biệt có quy định cao và tốn kém để phát triển và phân phối.
Theo mô hình cổ điển này, phải mất tối thiểu 10 năm để phát triển thành một thuốc chủng ngừa, và có thể tốn kém tới 500 triệu $US.
Như vậy, nếu dựa theo phương pháp cổ điển để nghiên cứu phát triển thuốc chủng ngừa COVID-19 thì quá chậm. Vấn đề khẩn thiết hiện nay là làm sao trong vòng 1-2 năm phải có thuốc chủng ngừa hữu hiệu để chận đứng đại dịch và các đợt bùng phát sắp tới. Vì vậy, nhu cầu khẩn cấp đòi hỏi các nhà khoa học phải có chiến lược mới với kỷ thuật mới để phát triển thuốc chủng ngừa hiệu quả, nhanh chóng, rẽ tiền để cung ứng toàn cầu.
Sau đây là lịch trình lý tưởng phát triển thuốc chủng ngừa coronavirus COVID-19
Ở thời điểm giữa tháng 5/2020, thế giới phát triển được khoảng 159 thuốc chủng ngừa ứng cử viên (vaccine candidate) được phát triển, trong số đó có 5 ứng cử viên lọt vào giai đoạn I-II thử nghiệm an toàn và hiệu quả (gồm ChAdOx1 nCoV-19 của Đại Học Oxford UK; BNT162 (a1, b1, b2, c2) của USA/Germany; INO-4800 của USA/South Korea; Ad5-nCoV của Trung quốc; Sinovac của Trung quốc) và 7 ứng cử viên vào giai đoạn I để thử nghiệm (gồm mRNA-1273 của USA; bacTRL-Spike của Canada; NVX-CoV2373 của Australia; Ad5-nCoV, COVID-19/aAPC, LV-SMENP-DC; và 1 chưa có tên thuộc Trung quốc) (6).
Các loại thuốc chủng có tiềm năng này được phát triển dựa vào 3 loại chính (2):
-Thuốc chủng ngừa dựa trên RNA (RNA-based vaccines) đang được phát triển xử dụng SARS-CoV-2 RNA. Đây là một kỷ thuật canh tân và rất hấp dẫn cho các nhà nghiên cứu. Tương đối rẽ tiền, và rất hiệu quả nhất là khi được nhét thêm các dược phẩm phụ trợ (adjuvants) để giúp tăng cường miễn nhiễm cho thuốc chủng ngừa dành cho người già.
-Thuốc chủng ngừa dựa trên kỷ thuật DNA (DNA-based technology). Tương tự như thuốc chủng ngừa dựa trên RNA, thuốc chủng ngừa dựa trên kỷ thuật DNA rất hứa hẹn này xử dụng chất liệu di truyền của virus để phát triển thành thuốc chủng ngừa. Ngoài ra, kỷ thuật DNA tạo nhiều lượng thuốc chủng ngừa hơn RNA.
– Dựa vào phát triển thuốc chủng ngừa coronavirus đã có (như SARS, MERS) để phát triển thành thuốc chủng ngừa coronavirus COVID-19. Đây là phương cách mà cơ quan PVP (Precision Vaccines Program) tại Boston ChildrensHospital Hoa Kỳ theo đuổi. Bằng cách học hỏi từ các loại thuốc chủng ngừa coronavirus phát triển trước đây để cải thiện chúng hiệu quả hơn, bằng cách nhét thêm các dược phẩm phụ trợ được tuyển chọn phù hợp cho người già, là giới tuổi dễ bị tổn thương bởi COVID-19. Nếu phương cách này thành công, thời gian phát triển rút ngắn thành 1-2 năm, giá sản xuất rẻ vì giảm đáng kể lượng kháng nguyên (antigen) xử dụng,
Trong bài này, tác giả trình bày chi tiết phương cách phát triển thuốc chủng ngừa COVID-19 do Anh quốc và Hoa Kỳ phát triển.
PHÁT TRIỂN THUỐC CHỦNG NGỪA TẠI VƯƠNG QUỐC ANH
Vương quốc Anh có 2 chương trình phát triển thuốc chủng ngừa coronavirus COVID-19, do hai đại học lừng danh là Imperial College London và Đại học Oxford thực hiện, dựa trên hai chiến lược khác nhau.
ĐẠI HỌC IMPERIAL COLLEGE LONDON
Nhóm nghiên cứu tại Imperial College London, đứng đầu bởi GS Robin Shattock, đang phát triển chương trình RapidVac để phát triển thuốc chủng ngừa trong thời gian nhanh nhất, chỉ khoảng 4 tháng. Thuốc có khả năng áp dụng rộng rải, tổng hợp RNA tự khuếch đại (saRNA, self-amplifying RNA). Ý tưởng phát triển RNA tự khuếch đại là khai thác bộ máy tế bào của cơ thể tạo ra kháng nguyên (antigen) thay vì tiêm trực tiếp kháng nguyên vào cơ thể.
Với sự tài trợ của cơ quan CEPI (Coaltion for Epidemic Preparedness Innovations), Imperial College nhằm phát triển thuốc chủng ngừa chung cho loại bệnh truyền nhiễm mới, hay các mầm bệnh chưa biết rõ (Bệnh X), xác định kháng nguyên để thử nghiệm lâm sàng.
Nếu thành công, dự án này có thể giúp khu vực hay toàn cầu sẵn sàng ứng phó với bất kỳ dịch truyền nhiễm nào – Bệnh X – bùng phát, cho phép sản xuất nhanh chóng trong vài tuần một lượng lớn thuốc chủng ngừa hiệu quả với chỉ bằng một lần chích hoặc có thể trộn với các thuốc chủng ngừa khác (cocktail) để ngừa các mầm bệnh khác nhau.
Giáo sư Robin Shattock và nhóm cọng sư thuộc Phân Khoa Bệnh Truyền Nhiễm (Department of Infectious Disease) thuộc Imperial College London đã phát triển được một ứng cử viên thuốc chủng ngừa COVID-19 trong vòng 14 ngày sau khi nhận được trình tự gen coronavirus SARS-CoV-2 từ Trung quốc.
Những nghiên cứu của Imperial College trước đây cho thấy khi chích thuốc chủng ngừa, cơ thể con thú có khả năng sản xuất kháng thể chống lại được coronavirus SARS-CoV-2. Vì vậy, nhóm nghiên cứu Imperial College phát triển thêm và thử nghiệm vào người để xem con người có tạo kháng thể chống coronavirus COVID-19 tương tự như con thú không.
Nhóm nghiên cứu chích mã (code) của gen COVID-19 sau khi được biến đổi trình tự RNA để sản xuất trong phòng thí nghiệm dây DNA có nhiệm vụ hướng dẫn protein của gai (spike protein) bao bọc bên ngoài coronavirus SARS-CoV-2 (Hình 1). DNA được xây dựng thành các vòng lặp của vật liệu di truyền, được gọi là plasmid, làm cơ thể sản xuất nhiều kháng thể bảo vệ, tạo phản ứng miễn nhiễm đối với coronavirus. Một khi chích thuốc chủng này vào cơ thể, tế bào cơ thể sản xuất các bản sao của coronavirus protein đã được biến đổi, không đủ mạnh để gây bệnh, và hệ miễn nhiễm tức khắc nhận biết có hiểm nguy, liền sản xuất chất kháng thể để tiêu diệt kẻ thù, đồng thời tạo hệ miễn nhiễm có bộ nhớ lâu dài về những hiểm nguy tương tự trong tương lai.
Thuốc chủng ứng cử viên này đã được thử nghiệm vào thú ngày 10/2/2020 để xem độ an toàn và hiệu quả, và dự trù thử nghiệm lâm sàn giai đoạn I vào giữa tháng 6/2020.
NGHIÊN CỨU CỦA NHÓM ĐẠI HỌC OXFORD, ANH QUỐC
Nhóm nghiên cứu gồm các GS Sarah Gilbert, GS Andrew Pollard, GS Teresa Lambe, Dr Sandy Douglas và GS Adrian Hill bắt đầu phát triển thuốc chủng ngừa từ 10/1/2020.
Nhóm nghiên cứu đã thành công phát triển thuốc chủng ngừa ChAdOx1, phát triển từ vaccine vector adenovirus ở chimpanzee (con tinh tinh). Thuốc chủng ChAdOx1 được chọn làm ứng cử viên thích hợp nhất để chống SARS-CoV-2, vì tạo được miễn nhiễm mạnh cho cơ thể chỉ với một liều chích và không có hiệu quả xấu. Thuốc chủng ngừa này cũng an toàn và hiệu quả cho trẻ em (1 tuổi), đến người già (90 tuổi), và người có bệnh nền (như tiểu đường).
Coronavirus có gai (spike) hình cái đinh đính trên vỏ ngoài (Hình 1). Các nghiên cứu trước đây về phản ứng miễn dịch cho thấy gai là mục tiêu tốt cho việc phát triển thuốc chủng ngừa.
Thuốc chủng ngừa do Đại Học Oxford phát triển có chứa trình tự di truyền protein của gai bên trong cấu trúc ChAdOx1. Sau khi được tiêm chủng vào người khỏe mạnh, protein của gai được cơ thể sản xuất, làm kích hoạt hệ thống miễn nhiễm để tiêu diệt coronavirus một khi nó xâm nhập cơ thể.
Trước đây, nhóm nghiên cứu Đại học Oxford đã thành công phát triển được thuốc chủng ngừa áp dụng cho người để ngăn ngừa Hội chứng hô hấp Trung Đông (MERS – Middle East Respiratory Syndrome). Nay, nhóm nghiên cứu thiết kế lại và cải thiện thành thuốc chủng ngừa ChAdOx1 nCoV-19.
Thuốc chủng ChAdOx1 nCoV-19 được làm từ virus ChAdOx1, vốn được làm yếu đi, và làm biến đổi di truyền, chỉ gây bệnh trên chimpanzee, nhưng không sinh sôi nẩy nở sống sót được ở cơ thể con người để gây bệnh.
Việc làm biến đổi bộ di truyền như sau. Vật liệu di truyền được chen thêm vào cấu trúc virus ChAdOx1, làm proteins từ virus COVID-19 (tức SARS-CoV-2) thành protein gai mang tên Spike glycoprotein (S). Protein S này thường thấy trên bề mặt của virus SAR-CoV-2, và giữ nhiệm vụ then chốt trong việc gây bệnh. Chính coronavirus SARS-CoV-2 xử dụng protein của gai để đính vào các thụ thể (receptors) ACE2 trên tế bào của người để xâm nhập vào bên trong tế bào và gây bệnh.
Một khi được chích ngừa thuốc chủng ChAdOx1 nCoV-19, cơ thể nhận biết được coronavirus COVID-19, nên lập tức hệ miễn nhiễm phản ứng với Spike protein, chận đứng coronavirus không cho chúng chui vào bên trong tế bào, và hệ bạch cầu tiêu diệt virus. Con người tránh được bệnh.
Để rút ngắn thời gian, song song với việc thử nghiệm trên thú và thử nghiệm lâm sàng trên người, nhóm nghiên cứu cũng được tài trợ để sản xuất đại trà đủ cung ứng đủ liều cho nước Anh và toàn thế giới.
Ngày 30/4/2020, một hợp đồng được ký kết với đại công ty dược phẩm AstraZeneca để sản xuất đại trà và phân phối toàn cầu một khi thuốc chủng được phê chuẩn và cấp phép.
Thuốc chủng ngừa ChAdOx1 nCoV-19 đã được thử nghiệm trên thú tại Rocky Mountain Laboratories (NIAID/NIH), Hoa Kỳ cho biết là an toàn và hiệu quả rất tốt, và chỉ với một liều thuốc. Ngoài ra, thử nghiệm thuốc chủng này trên thú cũng được thực hiên tại Úc và tại Anh.
Về thử nghiệm lâm sàng, thuốc chủng ChAdOx1 nCoV-19 đã thử nghiệm trong giai Đoạn I với 510 người trưởng thành khỏe mạnh vào ngày 23/4/2020. Kế tiếp là thử nghiệm cho 10260 người trưởng thành và trẻ em tại nhiều nơi rải rác khắp Vương quốc Anh.
Thủ nghiệm lâm sàng giai đoạn II trên nhiều lứa tuổi, gồm lứa tuổi 56-69, lứa tuổi >70, và lứa tuổi 5-12.
Giai đoạn III. Giai đoạn này thử nghiệm để đánh giá hiệu quả trên số đông người có tuổi >18, để xem thuốc ngăn ngừa bệnh tốt như thế nào, và triệu chứng sau khi chích ra sao.
Tất cả các giai đoạn đều được tiến hành tốt, và kết quả sẽ công bố vào tháng 6/2020.
Nếu thành công tốt đẹp, 30 triệu liều thuốc chủng sẽ cung ứng trong tháng 9/2020, và hy vọng đó là thuốc chủng COVID-19 đầu tiên trên thế giới.
PHÁT TRIỂN THUỐC CHỦNG NGỪA TẠI HOA KỲ
Với nguồn lực tài chính và nhân lực dồi dào nhất thế giới, Hoa Kỳ dĩ nhiên đã cố gắng phát triển càng sớm càng tốt thuốc chủng ngừa chống COVID-19.
Coronavirus Task Force tại Tòa Bạch Ốc được thành lập tháng 1/2020 để ứng phó với đại dịch coronavirus COVID-19.
Tổng thống Donald Trump ủng hộ toàn diện và tuyên bố Hoa Kỳ sẵn sàng bắt đầu sản xuất đại trà bất cứ loại vaccine nào có khả năng trước khi chúng được phê chuẩn và sẵn sàng phân phối xử dụng một khi được phê chuẩn.
Hoa Kỳ có hơn 100 cơ sở nghiên cứu phát triển thuốc chủng ngừa COVID-19, và vào thời điểm tháng 4/2020, đã phát triển tổng cộng khoảng 115 ứng cử viên thuốc chủng ngừa. Sau đây là vài loại được phát triển có tiềm năng nhất.
1.MODERNA
Thuốc chủng mRNA-1273 chống coronavirus SARS-CoV-2 được thiết kế dựa trên nguyên tắc Spike (S) protein do Moderna cọng tác với Vaccine Research Center (VRC) phát triển.
Thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I được thực hiện đầu tiên vào ngày 7/2/2020, về liều lượng ngày 16/3. Ngày 6/5 được thử nghiệm lâm sàng giai đoạn II, và sẽ vào giai đoạn III vào tháng 7/2020.
PRECISION VACCINES PROGRAM (PVP) AT BOSTON CHILDRENSHOSPITAL
PVP at Boston Children Hospital là tiền phong phát triển thuốc chủng ngừa dành cho người già chống hội chứng viêm phổi cấp tính gây bởi coronavirus SARS-CoV-2.
Nhóm nghiên cứu dựa vào nguyên tắc spike protein để tạo kháng thể, như đã mô tả chi tiết ở phần Đại Học Oxford. Chỉ khác biệt là nhóm nghiên cứu chọn phần dược phẩm phụ trợ (adjuvant) thích hợp, nghĩa là phải mạnh, bền vững, phản ứng đề kháng rộng, đặc biệt cho người có sức đề kháng yếu như người già. Vì vậy cần có một chương trình sàng lọc chọn các dược phẩm phụ trợ thích ứng.
NOVAVAX
Công ty dược phẩm Novavax thành công phát triển được thuốc chủng ngừa COVID-19 mang tên NVAX) NVX-CoV2373.
Từ tháng 3/2020, các nhà nghiên cứu Novavax xử dụng kỷ thuật sinh học hạt nano protein tái tổ hợp để phát triển một ứng cử viên thuốc chủng ngừa chống lại COVID-19.
Vào đầu tháng 4, Novavax tuyên bố phát triển được thuốc chủng ngừa
NVX-CoV2373 xử dụng kỷ thuật sinh học tạo protein tiền chế.
Novavax còn có kế hoạch xử dụng dược phẩm phụ trợ Matrix-M kết hợp với NVX-CoV2373 để tăng cường đáp ứng miễn dịch. Các nghiên cứu tiền lâm sàng đã chỉ ra rằng NVX-CoV2373 gây ra phản ứng kháng thể trung hòa rất mạnh.
INOVIO PHARMACEUTICALS
Đại công ty dược phẩm Inovio bắt đầu thiết kế chương trình phát triển thuốc chủng ngừa COVID-19 chỉ vài giờ sau khi trình tự di truyền coronavirus SARS-CoV-2 được Trung quốc phổ biến.
Inovio hợp tác với The Wistar Institute, the University of Texas, Public Health England, Fudan University and Advaccine of South Korea để nghiên cứu phát triển thuốc chủng ngừa coronavirus SARS-CoV-2.
Tháng 3/2020, Inovio tuyên bố thành công phát triển thuốc chủng INO-4800 làm ứng cử viên cho các thử nghiệm lâm sàng. Inovio xử dụng kỷ thuật DNA-based vaccine.
INO-4800 nhắm mục tiêu spike protein kháng nguyên bề mặt của virus SARS-CoV-2. Ba xét nghiệm trung hòa riêng biệt cho thấy thuốc chủng ngừa làm hoạt động của virus bị trung hòa, và thuốc có khả năng sản xuất kháng thể mạnh ngăn chặn việc nhiễm bệnh.
Tháng 4/2020, INO-4800 bắt đầu thử nghiệm lâm sàng, và tháng 6 về an toàn và miễn dịch thuộc giai đoạn I. Giai đoạn II/III hy vọng thực hiện vào tháng 7-8/2020. Đồng thời, Inovio ký hợp đồng với Richter-Helm BioLogics của Đức để sản xuất đại trà thuốc chủng INO-4800 một khi được phê chuẩn thành công.
Ngoài các phát triển thuốc chủng ứng cử viên thực hiện bởi Anh, Mỹ, Trung quốc, và các nước khác đã kể bên trên, còn có nhiều thuốc chủng ngừa có tiềm năng và sẽ thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I vào giữa hay cuối năm 2020:
Nguồn : https://khoahocnet.
 |
| Trần-Đăng Hồng PhD – Cuộc chạy đua phát triển thuốc chủng ngừa COVID-19 |
Kể từ lúc khởi phát, cho là từ chợ động vật Vũ Hán và có lẻ từ giữa tháng 11 hay đầu tháng 12 năm 2019, đại dịch đã lây lan nhanh chóng khắp thành phố Vũ Hán với khoảng 12 triệu dân, rồi tỉnh Hoa Bắc (Hubei), rồi lan tràn khắp Trung quốc. Không những vậy, đại dịch sau đó đã lan tới 213 quốc gia và lãnh thổ trên thế giới (ngày 27/5/2020), và tâm dịch chuyển từ Trung quốc lần lượt đến Italy rồi khắp Châu Âu, Hoa Kỳ, Nga Sô, và hiện Brazil và Nam Mỹ, Trung Mỹ. Phi Châu cũng không tránh. Cho tới hôm nay (27/5/2020), coronavirus COVID-19 đã gây tối thiểu tổng cộng 5.684.208 ca nhiễm và 352.210 tử vong trên thế giới, trong đó Hoa Kỳ đứng đầu (1.725.275 ca nhiễm và 100.572 tử vong), tiếp theo là Brazil (394,507 và 24.593), Russia (362.342 và 3.807), Spain (283.339 và 27.117), Vương quốc Anh (265.227 và 37.048), v.v. (5).
Theo các nhà dịch tễ học, thế giới sẽ trải qua các đợt tái phát đại dịch viêm phổi cấp tính do COVID-19, đợt sau sẽ nguy hiểm hơn đợt trước một khi chưa có thuốc chủng ngừa (vaccine) cho coronavirus COVID-19 và chủng ngừa cho toàn dân thế giới (khoảng 7,6 tỷ vào năm 2019). COVID-19 sẽ vẫn tồn tại và sẽ tái phát hàng năm, tương tự như bệnh cúm mùa đông thông thường. Vì vậy, phải gấp rút phát triển thuốc chủng ngừa thật hữu hiệu để chận đứng đại dịch hiện nay, và bảo vệ con người cho những năm sắp tới.
Đây là một nhiệm vụ rất khẩn cấp và khổng lồ, rất tốn kém và cần sự hợp tác toàn cầu. Vì vậy, nhiều quốc gia đã có những chương trình phát triển thuốc chủng ngừa và chửa trị COVID-19. Tuy Trung quốc tuyên bố đã phát triển thành công nhiều thuốc chủng ngừa COVID-19 như Ad5-nCoV và SINOVAC, thử nghiệm có hiệu quả và an toàn trên chuột và giả nhân rhesus macaque, Trung quốc cũng đã xử dụng tin tặc xâm nhập vào các trung tâm nghiên cứu và sản xuất thuốc chủng ngừa của Hoa Kỳ và Châu Âu để ăn cắp thông tin kỷ thuật.
Khẩn cấp phát triển thuốc chủng ngừa đòi hỏi các nhà khoa học phải có chiến lược mới với kỷ thuật sinh học mới, làm sao trong thời gian 1-2 năm phải có thuốc chủng ngừa hiệu quả và được sản xuất đại trà cho toàn thế giới. Nếu dựa theo kỷ thuật cổ điển để nghiên cứu và phát triển thuốc chủng ngừa như các loại thuốc chủng ngừa đã có hiện nay (như cúm, bại liệt, ho lao BCG, v.v.) phải mất khoảng 10 năm mới có kết quả (1).
KỶ THUẬT CỔ ĐIỂN PHÁT TRIỂN THUỐC CHỦNG NGỪA
Xử dụng thuốc chủng ngừa là một trong những biện pháp quan trọng nhất, giúp người khỏe mạnh ngăn ngừa bị lây nhiễm những bệnh truyền nhiễm. Sản xuất được thuốc chủng ngừa rất tốn kém và mất rất nhiều thời gian. Thuốc chủng ngừa phải đa năng, an toàn cho mọi người, nên cần phải nhiều năm thử nghiệm lâm sàng, thử nghiệm cho mọi người, mọi lứa tuổi, mọi sắc tộc trên thế giới.
Các loại thuốc chủng ngừa được cấp phép hiện nay phát triển theo phương pháp cổ điển, không dễ dàng để thành công mà thường là thất bại, với giá rất cao. Phương pháp cổ điển gồm 5 giai đoạn (1):
Nghiên cứu khám phá mất khoảng 2-5 năm, gồm nghiên cứu trong phòng thí nghiệm tìm cách gây ra phản ứng miễn dịch ở cấp độ phân tử.
Giai đoạn tiền lâm sàng mất 2 năm, bao gồm thử nghiệm trên động vật để đánh giá sự an toàn và phù hợp của thuốc chủng ngừa tiềm năng cho con người.
Phát triển lâm sàng bao gồm thử nghiệm thuốc chủng ngừa tiềm năng cho người, gồm ba giai đoạn:
Giai đoạn I – thử nghiệm cho độ an toàn – mất 2 năm và cần 10-50 người tham gia thử nghiệm
Giai đoạn II thông hiểu được phản ứng miễn dịch – mất 2-3 năm và cần hàng trăm người tham gia thử nghiệm.
Giai đoạn III – đánh giá xem thuốc chủng ngừa ứng cử viên có khả năng chống lại việc nhiễm bệnh – mất 5-10 năm và cần hàng ngàn người tham gia thử nghiệm.
Trình gửi dữ liệu và thông tin theo quy định đến cơ quan quản lý để được phê duyệt thuốc chủng ngừa và có thể mất 2 năm.
Sản xuất đại trà và chuyển giao thuốc chủng ngừa đòi hỏi có các cơ sở chuyên biệt có quy định cao và tốn kém để phát triển và phân phối.
Theo mô hình cổ điển này, phải mất tối thiểu 10 năm để phát triển thành một thuốc chủng ngừa, và có thể tốn kém tới 500 triệu $US.
Như vậy, nếu dựa theo phương pháp cổ điển để nghiên cứu phát triển thuốc chủng ngừa COVID-19 thì quá chậm. Vấn đề khẩn thiết hiện nay là làm sao trong vòng 1-2 năm phải có thuốc chủng ngừa hữu hiệu để chận đứng đại dịch và các đợt bùng phát sắp tới. Vì vậy, nhu cầu khẩn cấp đòi hỏi các nhà khoa học phải có chiến lược mới với kỷ thuật mới để phát triển thuốc chủng ngừa hiệu quả, nhanh chóng, rẽ tiền để cung ứng toàn cầu.
Sau đây là lịch trình lý tưởng phát triển thuốc chủng ngừa coronavirus COVID-19
Ở thời điểm giữa tháng 5/2020, thế giới phát triển được khoảng 159 thuốc chủng ngừa ứng cử viên (vaccine candidate) được phát triển, trong số đó có 5 ứng cử viên lọt vào giai đoạn I-II thử nghiệm an toàn và hiệu quả (gồm ChAdOx1 nCoV-19 của Đại Học Oxford UK; BNT162 (a1, b1, b2, c2) của USA/Germany; INO-4800 của USA/South Korea; Ad5-nCoV của Trung quốc; Sinovac của Trung quốc) và 7 ứng cử viên vào giai đoạn I để thử nghiệm (gồm mRNA-1273 của USA; bacTRL-Spike của Canada; NVX-CoV2373 của Australia; Ad5-nCoV, COVID-19/aAPC, LV-SMENP-DC; và 1 chưa có tên thuộc Trung quốc) (6).
Các loại thuốc chủng có tiềm năng này được phát triển dựa vào 3 loại chính (2):
-Thuốc chủng ngừa dựa trên RNA (RNA-based vaccines) đang được phát triển xử dụng SARS-CoV-2 RNA. Đây là một kỷ thuật canh tân và rất hấp dẫn cho các nhà nghiên cứu. Tương đối rẽ tiền, và rất hiệu quả nhất là khi được nhét thêm các dược phẩm phụ trợ (adjuvants) để giúp tăng cường miễn nhiễm cho thuốc chủng ngừa dành cho người già.
-Thuốc chủng ngừa dựa trên kỷ thuật DNA (DNA-based technology). Tương tự như thuốc chủng ngừa dựa trên RNA, thuốc chủng ngừa dựa trên kỷ thuật DNA rất hứa hẹn này xử dụng chất liệu di truyền của virus để phát triển thành thuốc chủng ngừa. Ngoài ra, kỷ thuật DNA tạo nhiều lượng thuốc chủng ngừa hơn RNA.
– Dựa vào phát triển thuốc chủng ngừa coronavirus đã có (như SARS, MERS) để phát triển thành thuốc chủng ngừa coronavirus COVID-19. Đây là phương cách mà cơ quan PVP (Precision Vaccines Program) tại Boston ChildrensHospital Hoa Kỳ theo đuổi. Bằng cách học hỏi từ các loại thuốc chủng ngừa coronavirus phát triển trước đây để cải thiện chúng hiệu quả hơn, bằng cách nhét thêm các dược phẩm phụ trợ được tuyển chọn phù hợp cho người già, là giới tuổi dễ bị tổn thương bởi COVID-19. Nếu phương cách này thành công, thời gian phát triển rút ngắn thành 1-2 năm, giá sản xuất rẻ vì giảm đáng kể lượng kháng nguyên (antigen) xử dụng,
Trong bài này, tác giả trình bày chi tiết phương cách phát triển thuốc chủng ngừa COVID-19 do Anh quốc và Hoa Kỳ phát triển.
PHÁT TRIỂN THUỐC CHỦNG NGỪA TẠI VƯƠNG QUỐC ANH
Vương quốc Anh có 2 chương trình phát triển thuốc chủng ngừa coronavirus COVID-19, do hai đại học lừng danh là Imperial College London và Đại học Oxford thực hiện, dựa trên hai chiến lược khác nhau.
ĐẠI HỌC IMPERIAL COLLEGE LONDON
Nhóm nghiên cứu tại Imperial College London, đứng đầu bởi GS Robin Shattock, đang phát triển chương trình RapidVac để phát triển thuốc chủng ngừa trong thời gian nhanh nhất, chỉ khoảng 4 tháng. Thuốc có khả năng áp dụng rộng rải, tổng hợp RNA tự khuếch đại (saRNA, self-amplifying RNA). Ý tưởng phát triển RNA tự khuếch đại là khai thác bộ máy tế bào của cơ thể tạo ra kháng nguyên (antigen) thay vì tiêm trực tiếp kháng nguyên vào cơ thể.
Với sự tài trợ của cơ quan CEPI (Coaltion for Epidemic Preparedness Innovations), Imperial College nhằm phát triển thuốc chủng ngừa chung cho loại bệnh truyền nhiễm mới, hay các mầm bệnh chưa biết rõ (Bệnh X), xác định kháng nguyên để thử nghiệm lâm sàng.
Nếu thành công, dự án này có thể giúp khu vực hay toàn cầu sẵn sàng ứng phó với bất kỳ dịch truyền nhiễm nào – Bệnh X – bùng phát, cho phép sản xuất nhanh chóng trong vài tuần một lượng lớn thuốc chủng ngừa hiệu quả với chỉ bằng một lần chích hoặc có thể trộn với các thuốc chủng ngừa khác (cocktail) để ngừa các mầm bệnh khác nhau.
Giáo sư Robin Shattock và nhóm cọng sư thuộc Phân Khoa Bệnh Truyền Nhiễm (Department of Infectious Disease) thuộc Imperial College London đã phát triển được một ứng cử viên thuốc chủng ngừa COVID-19 trong vòng 14 ngày sau khi nhận được trình tự gen coronavirus SARS-CoV-2 từ Trung quốc.
Những nghiên cứu của Imperial College trước đây cho thấy khi chích thuốc chủng ngừa, cơ thể con thú có khả năng sản xuất kháng thể chống lại được coronavirus SARS-CoV-2. Vì vậy, nhóm nghiên cứu Imperial College phát triển thêm và thử nghiệm vào người để xem con người có tạo kháng thể chống coronavirus COVID-19 tương tự như con thú không.
Nhóm nghiên cứu chích mã (code) của gen COVID-19 sau khi được biến đổi trình tự RNA để sản xuất trong phòng thí nghiệm dây DNA có nhiệm vụ hướng dẫn protein của gai (spike protein) bao bọc bên ngoài coronavirus SARS-CoV-2 (Hình 1). DNA được xây dựng thành các vòng lặp của vật liệu di truyền, được gọi là plasmid, làm cơ thể sản xuất nhiều kháng thể bảo vệ, tạo phản ứng miễn nhiễm đối với coronavirus. Một khi chích thuốc chủng này vào cơ thể, tế bào cơ thể sản xuất các bản sao của coronavirus protein đã được biến đổi, không đủ mạnh để gây bệnh, và hệ miễn nhiễm tức khắc nhận biết có hiểm nguy, liền sản xuất chất kháng thể để tiêu diệt kẻ thù, đồng thời tạo hệ miễn nhiễm có bộ nhớ lâu dài về những hiểm nguy tương tự trong tương lai.
Thuốc chủng ứng cử viên này đã được thử nghiệm vào thú ngày 10/2/2020 để xem độ an toàn và hiệu quả, và dự trù thử nghiệm lâm sàn giai đoạn I vào giữa tháng 6/2020.
NGHIÊN CỨU CỦA NHÓM ĐẠI HỌC OXFORD, ANH QUỐC
Nhóm nghiên cứu gồm các GS Sarah Gilbert, GS Andrew Pollard, GS Teresa Lambe, Dr Sandy Douglas và GS Adrian Hill bắt đầu phát triển thuốc chủng ngừa từ 10/1/2020.
Nhóm nghiên cứu đã thành công phát triển thuốc chủng ngừa ChAdOx1, phát triển từ vaccine vector adenovirus ở chimpanzee (con tinh tinh). Thuốc chủng ChAdOx1 được chọn làm ứng cử viên thích hợp nhất để chống SARS-CoV-2, vì tạo được miễn nhiễm mạnh cho cơ thể chỉ với một liều chích và không có hiệu quả xấu. Thuốc chủng ngừa này cũng an toàn và hiệu quả cho trẻ em (1 tuổi), đến người già (90 tuổi), và người có bệnh nền (như tiểu đường).
Coronavirus có gai (spike) hình cái đinh đính trên vỏ ngoài (Hình 1). Các nghiên cứu trước đây về phản ứng miễn dịch cho thấy gai là mục tiêu tốt cho việc phát triển thuốc chủng ngừa.
Thuốc chủng ngừa do Đại Học Oxford phát triển có chứa trình tự di truyền protein của gai bên trong cấu trúc ChAdOx1. Sau khi được tiêm chủng vào người khỏe mạnh, protein của gai được cơ thể sản xuất, làm kích hoạt hệ thống miễn nhiễm để tiêu diệt coronavirus một khi nó xâm nhập cơ thể.
Trước đây, nhóm nghiên cứu Đại học Oxford đã thành công phát triển được thuốc chủng ngừa áp dụng cho người để ngăn ngừa Hội chứng hô hấp Trung Đông (MERS – Middle East Respiratory Syndrome). Nay, nhóm nghiên cứu thiết kế lại và cải thiện thành thuốc chủng ngừa ChAdOx1 nCoV-19.
Thuốc chủng ChAdOx1 nCoV-19 được làm từ virus ChAdOx1, vốn được làm yếu đi, và làm biến đổi di truyền, chỉ gây bệnh trên chimpanzee, nhưng không sinh sôi nẩy nở sống sót được ở cơ thể con người để gây bệnh.
Việc làm biến đổi bộ di truyền như sau. Vật liệu di truyền được chen thêm vào cấu trúc virus ChAdOx1, làm proteins từ virus COVID-19 (tức SARS-CoV-2) thành protein gai mang tên Spike glycoprotein (S). Protein S này thường thấy trên bề mặt của virus SAR-CoV-2, và giữ nhiệm vụ then chốt trong việc gây bệnh. Chính coronavirus SARS-CoV-2 xử dụng protein của gai để đính vào các thụ thể (receptors) ACE2 trên tế bào của người để xâm nhập vào bên trong tế bào và gây bệnh.
Một khi được chích ngừa thuốc chủng ChAdOx1 nCoV-19, cơ thể nhận biết được coronavirus COVID-19, nên lập tức hệ miễn nhiễm phản ứng với Spike protein, chận đứng coronavirus không cho chúng chui vào bên trong tế bào, và hệ bạch cầu tiêu diệt virus. Con người tránh được bệnh.
Để rút ngắn thời gian, song song với việc thử nghiệm trên thú và thử nghiệm lâm sàng trên người, nhóm nghiên cứu cũng được tài trợ để sản xuất đại trà đủ cung ứng đủ liều cho nước Anh và toàn thế giới.
Ngày 30/4/2020, một hợp đồng được ký kết với đại công ty dược phẩm AstraZeneca để sản xuất đại trà và phân phối toàn cầu một khi thuốc chủng được phê chuẩn và cấp phép.
Thuốc chủng ngừa ChAdOx1 nCoV-19 đã được thử nghiệm trên thú tại Rocky Mountain Laboratories (NIAID/NIH), Hoa Kỳ cho biết là an toàn và hiệu quả rất tốt, và chỉ với một liều thuốc. Ngoài ra, thử nghiệm thuốc chủng này trên thú cũng được thực hiên tại Úc và tại Anh.
Về thử nghiệm lâm sàng, thuốc chủng ChAdOx1 nCoV-19 đã thử nghiệm trong giai Đoạn I với 510 người trưởng thành khỏe mạnh vào ngày 23/4/2020. Kế tiếp là thử nghiệm cho 10260 người trưởng thành và trẻ em tại nhiều nơi rải rác khắp Vương quốc Anh.
Thủ nghiệm lâm sàng giai đoạn II trên nhiều lứa tuổi, gồm lứa tuổi 56-69, lứa tuổi >70, và lứa tuổi 5-12.
Giai đoạn III. Giai đoạn này thử nghiệm để đánh giá hiệu quả trên số đông người có tuổi >18, để xem thuốc ngăn ngừa bệnh tốt như thế nào, và triệu chứng sau khi chích ra sao.
Tất cả các giai đoạn đều được tiến hành tốt, và kết quả sẽ công bố vào tháng 6/2020.
Nếu thành công tốt đẹp, 30 triệu liều thuốc chủng sẽ cung ứng trong tháng 9/2020, và hy vọng đó là thuốc chủng COVID-19 đầu tiên trên thế giới.
PHÁT TRIỂN THUỐC CHỦNG NGỪA TẠI HOA KỲ
Với nguồn lực tài chính và nhân lực dồi dào nhất thế giới, Hoa Kỳ dĩ nhiên đã cố gắng phát triển càng sớm càng tốt thuốc chủng ngừa chống COVID-19.
Coronavirus Task Force tại Tòa Bạch Ốc được thành lập tháng 1/2020 để ứng phó với đại dịch coronavirus COVID-19.
Tổng thống Donald Trump ủng hộ toàn diện và tuyên bố Hoa Kỳ sẵn sàng bắt đầu sản xuất đại trà bất cứ loại vaccine nào có khả năng trước khi chúng được phê chuẩn và sẵn sàng phân phối xử dụng một khi được phê chuẩn.
Hoa Kỳ có hơn 100 cơ sở nghiên cứu phát triển thuốc chủng ngừa COVID-19, và vào thời điểm tháng 4/2020, đã phát triển tổng cộng khoảng 115 ứng cử viên thuốc chủng ngừa. Sau đây là vài loại được phát triển có tiềm năng nhất.
1.MODERNA
Thuốc chủng mRNA-1273 chống coronavirus SARS-CoV-2 được thiết kế dựa trên nguyên tắc Spike (S) protein do Moderna cọng tác với Vaccine Research Center (VRC) phát triển.
Thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I được thực hiện đầu tiên vào ngày 7/2/2020, về liều lượng ngày 16/3. Ngày 6/5 được thử nghiệm lâm sàng giai đoạn II, và sẽ vào giai đoạn III vào tháng 7/2020.
PRECISION VACCINES PROGRAM (PVP) AT BOSTON CHILDRENSHOSPITAL
PVP at Boston Children Hospital là tiền phong phát triển thuốc chủng ngừa dành cho người già chống hội chứng viêm phổi cấp tính gây bởi coronavirus SARS-CoV-2.
Nhóm nghiên cứu dựa vào nguyên tắc spike protein để tạo kháng thể, như đã mô tả chi tiết ở phần Đại Học Oxford. Chỉ khác biệt là nhóm nghiên cứu chọn phần dược phẩm phụ trợ (adjuvant) thích hợp, nghĩa là phải mạnh, bền vững, phản ứng đề kháng rộng, đặc biệt cho người có sức đề kháng yếu như người già. Vì vậy cần có một chương trình sàng lọc chọn các dược phẩm phụ trợ thích ứng.
NOVAVAX
Công ty dược phẩm Novavax thành công phát triển được thuốc chủng ngừa COVID-19 mang tên NVAX) NVX-CoV2373.
Từ tháng 3/2020, các nhà nghiên cứu Novavax xử dụng kỷ thuật sinh học hạt nano protein tái tổ hợp để phát triển một ứng cử viên thuốc chủng ngừa chống lại COVID-19.
Vào đầu tháng 4, Novavax tuyên bố phát triển được thuốc chủng ngừa
NVX-CoV2373 xử dụng kỷ thuật sinh học tạo protein tiền chế.
Novavax còn có kế hoạch xử dụng dược phẩm phụ trợ Matrix-M kết hợp với NVX-CoV2373 để tăng cường đáp ứng miễn dịch. Các nghiên cứu tiền lâm sàng đã chỉ ra rằng NVX-CoV2373 gây ra phản ứng kháng thể trung hòa rất mạnh.
INOVIO PHARMACEUTICALS
Đại công ty dược phẩm Inovio bắt đầu thiết kế chương trình phát triển thuốc chủng ngừa COVID-19 chỉ vài giờ sau khi trình tự di truyền coronavirus SARS-CoV-2 được Trung quốc phổ biến.
Inovio hợp tác với The Wistar Institute, the University of Texas, Public Health England, Fudan University and Advaccine of South Korea để nghiên cứu phát triển thuốc chủng ngừa coronavirus SARS-CoV-2.
Tháng 3/2020, Inovio tuyên bố thành công phát triển thuốc chủng INO-4800 làm ứng cử viên cho các thử nghiệm lâm sàng. Inovio xử dụng kỷ thuật DNA-based vaccine.
INO-4800 nhắm mục tiêu spike protein kháng nguyên bề mặt của virus SARS-CoV-2. Ba xét nghiệm trung hòa riêng biệt cho thấy thuốc chủng ngừa làm hoạt động của virus bị trung hòa, và thuốc có khả năng sản xuất kháng thể mạnh ngăn chặn việc nhiễm bệnh.
Tháng 4/2020, INO-4800 bắt đầu thử nghiệm lâm sàng, và tháng 6 về an toàn và miễn dịch thuộc giai đoạn I. Giai đoạn II/III hy vọng thực hiện vào tháng 7-8/2020. Đồng thời, Inovio ký hợp đồng với Richter-Helm BioLogics của Đức để sản xuất đại trà thuốc chủng INO-4800 một khi được phê chuẩn thành công.
Ngoài các phát triển thuốc chủng ứng cử viên thực hiện bởi Anh, Mỹ, Trung quốc, và các nước khác đã kể bên trên, còn có nhiều thuốc chủng ngừa có tiềm năng và sẽ thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I vào giữa hay cuối năm 2020:
Nguồn : https://khoahocnet.
Không có nhận xét nào