Một buổi sáng đẹp trời tháng 10 năm 2024, ở Baltimore, chàng trai 26 tuổi Alexander Laurenson sải bước vào một căn phòng nhỏ màu trắng với cánh tay để trần cho muỗi đốt. Theo yêu cầu, anh đã không tắm vào đêm hôm trước để làn da của mình hấp dẫn hơn đối với những con muỗi. Chúng bị thu hút bởi mùi cơ thể, mùi mồ hôi người. Về phần mình, những con muỗi đã bị nhiễm bệnh sốt rét - một căn bệnh giết chết hơn 600.000 người mỗi năm.

Anh Laurenson là tình nguyện viên của một nghiên cứu đang được thực hiện tại Trường Y Đại học Maryland. Nghiên cứu này đang thử nghiệm một kháng thể đơn dòng mới được thiết kế để ngăn ngừa sự lây truyền bệnh sốt rét. Cụ thể, anh Laurenson đã đồng ý tham gia một thử nghiệm thử thách ở người (human challenge trial), một phương pháp nghiên cứu trong đó những người tình nguyện được biết là sẽ bị nhiễm một tác nhân gây bệnh.

Căn phòng dùng để thử nghiệm đã được bảo vệ để đảm bảo muỗi không thể thoát ra ngoài. Phòng cũng được lắp một máy diệt côn trùng và một vài vợt điện được thêm vào như một biện pháp phòng ngừa bổ sung. Từng người một trong hơn 20 tình nguyện viên lần lượt vào bên trong để làm mồi cho muỗi.

Buổi sáng hôm đó, để hoàn thành nhiệm vụ, anh Laurenson cần 5 vết muỗi đốt. Nhưng mà muỗi là loài bất thường nên vài phút sau, anh mới chỉ có 3 vết đốt dù đặt tay trên chiếc cốc đầy muỗi đói. Để đẩy nhanh tiến độ, anh chùi cẳng tay vào tất. “Có vẻ hiệu quả hơn. Muỗi thực sự thích mồ hôi.” – anh Laurenson, sinh viên năm thứ hai chuyên ngành miễn dịch học tại Trường Y Đại học Maryland, cho biết. Lũ muỗi đã cắn câu.

Hầu hết những người tình nguyện hôm đó đều được tiêm kháng thể đơn dòng với các liều lượng khác nhau. Tiến sĩ Kirsten E. Lyke – Trưởng nhóm nghiên cứu, đã thông báo với tất cả những người tình nguyện rằng, họ sẽ có một tuần trước khi các triệu chứng đầu tiên xuất hiện. Nếu kháng thể đơn dòng này có tác dụng, sẽ không ai chịu những tác động nặng của bệnh sốt rét và phải dùng thuốc.

Đúng như vậy, 11 ngày sau khi bị muỗi cắn, anh Laurenson bắt đầu có những dấu hiệu đầu tiên. Anh đau đầu, buồn nôn, sau đó là nôn nhưng vẫn ở trong mức độ kiểm soát. Sau đó vài ngày, kết quả xét nghiệm của anh Laurenson cho thấy, anh âm tính với bệnh sốt rét và chỉ còn đau lâm râm ở bụng. Trước khi bị mỗi đốt, anh đã được tiêm kháng thể đơn dòng liều cao nhất, như vậy, kháng thể đã có tác dụng.

Với Tiến sĩ Lyke, đó là một kết quả tốt. Và những thử nghiệm như thế này từ lâu đã hỗ trợ cho việc phát triển vaccine phòng ngừa các dịch bệnh chết người như thương hàn và tả. Gần đây, thử nghiệm này còn thường được thực hiện với các thuốc có tác dụng nhanh để đảm bảo phục hồi một số bệnh. Tuy nhiên, do những rủi ro tồn tại và chi phí cao, các thử nghiệm thách thức này vẫn còn hiếm và một số trường hợp còn gây tranh cãi.

Tuy nhiên, các thử nghiệm thử thách đã trở thành một lĩnh vực được quan tâm kể từ đại dịch COVID-19. Nguồn tài trợ dành cho các thử nghiệm đã tăng lên. Các quốc gia bao gồm Ấn Độ, Canada và Úc cũng đã bắt đầu thực hiện cả thử nghiệm này. Còn các nhà nghiên cứu thì cho rằng, sau đại dịch, việc tuyển dụng các tình nguyện viên – những người sẵn sàng mang bệnh để giúp đỡ những người khác đồng thời kiếm thêm chút tiền, cũng đã dễ dàng hơn nhiều.

Oscar Delaney, trợ lý nghiên cứu 22 tuổi về trí tuệ nhân tạo tại Đại học Oxford, Anh, người đã tham gia thử nghiệm vào năm ngoái (2024), cho biết: "Tôi nghĩ sẽ là vô lý khi coi trọng bản thân hơn mạng sống của người khác".

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng, các thử nghiệm thử thách có thể được sử dụng để quan sát không chỉ phản ứng miễn dịch mà còn cả sự lây truyền và nhiễm trùng. Và theo tiêu chuẩn nghiên cứu bệnh tật, thử nghiệm này không mất quá nhiều thời gian. Toàn bộ quá trình có thể chỉ mất vài tháng. Điều này hoàn toàn trái ngược với các thử nghiệm truyền thống, đòi hỏi theo dõi hàng nghìn đối tượng trong nhiều năm. Và do đó, những người ủng hộ thử nghiệm thử thách ở người đặt câu hỏi: “Nếu chúng ta có thể tăng tốc quá trình nghiên cứu một cách đáng tin cậy và tìm hiểu thêm được cách các tác nhân gây bệnh lây nhiễm cho chúng ta, thì sao chúng ta không nên làm điều đó?”

Vaccine đầu tiên trong lịch sử ra đời thông qua thử nghiệm thử thách ở người. Năm 1796, nhà khoa học người Anh Edward Jenner tự hỏi liệu bệnh đậu mùa ở bò - một căn bệnh nhẹ, có thể bảo vệ mọi người khỏi bệnh đậu mùa - một căn bệnh chết người hay không. Ông đã cho con trai của người làm vườn - James Phipps, tiếp xúc với bệnh đậu mùa ở bò. Sau đó, ông cố tình lây nhiễm bệnh đậu mùa cho con bò. May mắn thay, lý thuyết của ông đã được chứng minh là đúng, và thí nghiệm này vẫn tồn tại trong từ mà ông đặt ra, “vaccine”, bắt nguồn từ vacca, từ tiếng Latin có nghĩa là bò.

Trong hai thế kỷ tiếp theo, một số thử nghiệm thử thách đã được tiến hành ở những nhóm người không tình nguyện như tù nhân, binh lính. Trong thế kỷ 20, dưới thời Đức Quốc xã và đế quốc Nhật Bản, nhiều nhà nghiên cứu của hai đất nước này đã cho tù nhân lây nhiễm bệnh than, bệnh chlamydia, bệnh tả và nhiều căn bệnh kinh hoàng khác. Hay ngay tại Mỹ, trong một vài thập kỷ, những người đàn ông da đen ở Alabama đã bị từ chối điều trị bệnh giang mai để các nhà khoa học có thể nghiên cứu căn bệnh này. Những cuộc thử nghiệm này đã tạo nên quá khứ xấu xí cho lĩnh vực nghiên cứu y sinh học.

Đến năm 1900, bác sĩ Walter Reed của Quân đội Hoa Kỳ đã tiên phong cung cấp tiền và hợp đồng cho những người tham gia nghiên cứu sốt vàng da ở Cuba, trong đó nêu rõ những rủi ro của thử nghiệm, xác nhận tính khả dụng của các liệu pháp cứu hộ. Theo thời gian, mô hình đó đã trở thành tiêu chuẩn.

Sự chấp nhận của giới khoa học về thử nghiệm này đã được nâng lên sau đại dịch COVID-19. Vào mùa Xuân năm 2020, khi thế giới chạy đua tìm vaccine phòng ngừa virus corona, một số nhà khoa học bắt đầu kêu gọi một cách tiếp cận rộng hơn bao gồm các thử nghiệm thử thách. Vào tháng 6 năm đó, ba nhà khoa học nổi tiếng đã tranh luận trên Tạp chí Bệnh truyền nhiễm rằng họ có thể giúp đẩy nhanh quá trình phát triển vaccine, sau đó, một cuộc tranh luận nảy lửa cũng đã nổ ra trong cộng đồng y tế công cộng. Trong khi vào tháng 4 năm đó, 35 thành viên quốc hội Hoa Kỳ đã viết thư kêu gọi các cơ quan quản lý cho phép thử nghiệm thách thức đối với vaccine COVID-19. Ba tháng sau, 177 nhà khoa học nổi tiếng, bao gồm 15 người đoạt giải Nobel, đã tham gia lời kêu gọi của họ. Nhưng những người phản đối lập luận rằng rủi ro lây nhiễm cho những người tình nguyện bằng một loại virus chưa được hiểu rõ là quá lớn. Viện Y tế Quốc gia, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm và Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh đều từ chối cho phép họ. Ít nhất một thử nghiệm ở Hà Lan đã bị hủy bỏ vì rủi ro được nhận thấy.

Tuy nhiên, theo Tiến sĩ Christopher Chiu - một nhà miễn dịch học tại Imperial College London (Anh), vào năm 2021, sau nhiều tháng cân nhắc, thử nghiệm thử thách COVID-19 đầu tiên trên thế giới đã bắt đầu tại Imperial College London, là 1 trong 2 thử nghiệm được tiến hàng trong 2 năm 2021 và 2022, thu hút được sự quan tâm ngày càng nhiều từ cộng đồng.

Vào năm 2020, khi đang phải cách ly trong căn hộ ở Brooklyn, một cựu luật sư doanh nghiệp tên là Joshua Morrison đã tình cờ tìm thấy bản thảo đầu tiên của bài báo trên Tạp chí Bệnh truyền nhiễm tranh luận về các thử nghiệm thách thức với COVID-19. Vào tháng 3 năm đó, ông Morrison và hai người khác đã thành lập một nhóm vận động tại Washington, DC, vận động và tổ chức các tình nguyện viên tiềm năng cho các thử nghiệm thách thức với COVID-19. Để ghi nhận tốc độ của các thử nghiệm thách thức, họ gọi đó là 1Day Sooner. Trong vòng vài tháng, tổ chức đã có hàng chục nghìn người đăng ký.

1Day Sooner tiếp tục thúc đẩy các thử nghiệm thử thách đối với các bệnh bao gồm norovirus, viêm gan C và shigella - một loại vi khuẩn có thể gây ra bệnh kiết lỵ. Thông điệp của nó đã truyền cảm hứng cho những người như anh Delaney - trợ lý nghiên cứu tại Anh.

Vào tháng 10/2024, anh Delaney bắt đầu thử nghiệm thử thách đầu tiên của mình với bệnh sốt rét. 9 ngày sau, anh bắt đầu có dấu hiệu, sốt, đổ mồ hôi, run rẩy, rét. Anh hầu như không thể ăn gì, cảm thấy uể oải. Cuối cùng, việc uống thuốc sốt rét đã giúp anh phục hồi. Thử thách này đem lại cho anh 11.000USD – số tiền anh đã quyên góp cho một hoạt động từ thiện khác. Anh Delaney cho biết, anh cảm thấy vui vì có thể góp phần tạo ra sự khác biệt. “Rủi ro và sự bất tiện đối với tôi là nhỏ, nhưng lợi ích có thể có đối với thế giới là lớn”, anh Delaney cho biết.

Cũng giống như anh Delaney, những người tình nguyện thử nghiệm thử thách thường hy vọng sẽ đóng góp được nhiều hơn cho khoa học và giúp đỡ được cộng đồng, đặc biệt ở các quốc gia kém phát triển. Khi được hỏi, 6/10 người cho rằng, kiếm tiền ở các thử nghiệm dạng này cũng không gây hại gì.

Những năm gần đây, việc đầu tư xây dựng các cơ sở nghiên cứu mầm bệnh nguy hiểm đã được quan tâm hơn. Đại học Melbourne (Úc) đã xây dựng cơ sở đầu tiên dành riêng cho các thử nghiệm thử thách ở người tại khu vực phía Nam bán cầu. Còn tại Antwerp (Bỉ), một cơ sở nghiên cứu với 30 giường lưu trú đã được hoàn thành như một phần của dự án trị giá 57 triệu USD để phát triển thế hệ vaccine COVID-19 tiếp theo thông qua nghiên cứu thử nghiệm thử thách. Mục tiêu của nghiên cứu này là phát triển thế hệ vaccine mới có thể ngăn ngừa hoàn toàn sự lây nhiễm – điều mà thế hệ vaccine trước đó chưa làm được.

Niềm hy vọng từ thử nghiệm thử thách đang được nhen lên từ khắp nơi trên thế giới. Thử nghiệm dạng này đang được sử dụng để phát triển vaccine cho Zika - một loại virus nổi tiếng là khó nghiên cứu trong thực tế. Và tại Úc, tiến sĩ Osowicki đang tiên phong trong các thử nghiệm thử thách để đánh giá các ứng cử viên vaccine cho liên cầu khuẩn A - một trong những bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn gây tử vong cao nhất trên thế giới.

Tiềm năng của những thử nghiệm như vậy không hề bị những người như anh Laurenson bỏ qua. Sau thử nghiệm thử thách với bệnh sốt rét, anh hy vọng sớm hồi phục để có thể tham gia các thử nghiệm khác. Anh Laurenson cho biết, anh đang xem xét các lựa chọn giữa shigella và cúm? Và anh đang nghiêng về cúm.