Đôi điều về vaccine COVID-19 nhân dịp các nhà khoa học nhận giải thưởng VinFuture (Phần 2)

Để sớm có vaccine COVID-19, các chính phủ đã mở ngân khố để chi trả (Ảnh minh họa)

Phần 1: Đôi điều về vaccine COVID-19 nhân dịp các nhà khoa học nhận giải thưởng VinFuture

Một trong những thách thức của việc sản xuất vaccine là tiền. Không phải tất cả các loại virus đều trở thành dịch bệnh, việc này làm giảm áp lực của công chúng - và kinh phí - để ngăn chặn chúng. Việc phát triển một loại vaccine bao gồm việc tuyển dụng hàng nghìn tình nguyện viên khỏe mạnh, sau đó chờ xem có bao nhiêu người bị nhiễm virus. Những thử nghiệm này rất tốn kém và các công ty dược phẩm không phải lúc nào cũng thu được nhiều lợi nhuận sau khi hoàn thành.

Để vaccine COVID-19 có sẵn càng sớm càng tốt, chính phủ Hoa Kỳ sẽ phải mở ngân khố để chi trả cho nghiên cứu, đặt mua trước số liều lượng, trước khi vaccine được sản xuất và đệ trình để phê duyệt. Chính phủ Mỹ đã làm: ngày 16/4/2020, Bộ Y tế và Dịch vụ Nhân sinh cam kết chi 483 triệu USD cho vaccine Moderna. Sau đó, Bộ đã bỏ thêm 472 triệu USD nữa để chi trả cho việc thử nghiệm.

Khi được hỏi tại sao lại đổ quá nhiều tiền vào vaccine COVID-19, Corbett, một trong những người dẫn dắt công trình phát triển vaccine tại NIH, cho biết: “Tôi thực sự không có câu trả lời nào khác ngoài việc thấy mọi người đang chết. Và nói thẳng ra, người dân ở Hoa Kỳ đang chết, điều này thay đổi rất nhiều”.

Stephane Bancel, từ tháng 10/2010, được công ty đầu tư mạo hiểm về công nghệ sinh học, khoa học sự sống là Flagship Ventures ở thành phố Cambridge, cạnh Harvard University, tuyển dụng để điều hành Moderna, công ty mà Flagship đã tài trợ để hình thành. Bancel, kỹ sư hóa học với bằng quản trị kinh doanh tại Harvard danh tiếng, đã từng đứng đầu một công ty công nghệ sinh học của Pháp là BioMérieux ở tuổi 36 và thúc đẩy công ty này tăng đáng kể thị phần của mình. Bị hấp dẫn bởi ý tưởng sẽ lãnh đạo một công ty có thể cách mạng hóa khoa học y tế, Bancel chuyển đến Boston. Anh đã nói chuyện với vợ về điều đó và thốt lên, "Em à, việc này có thể thay đổi cả thế giới."

Khi Moderna được thành lập, nó không tính là chuyện hiển nhiên sẽ luôn đi đầu trong lĩnh vực vaccine đại dịch. Dẫu công nghệ mRNA đã tạo ra rất nhiều thành tựu, hai công ty đang cố gắng sử dụng nó để ngăn chặn COVID-19 là Moderna cũng như BioNTech với sự giúp đỡ từ Pfizer, chỉ chuyển sự chú ý của họ sang vaccine trong khoảng 5 năm trở lại đây.

Vaccine mRNA của Moderna và BioNTech đều được xây dựng dựa trên khám phá của hai nhà nghiên cứu tại Đại học Pennsylvania, Katalin Kariko và Drew Weissman. Riêng Moderna còn mang ơn một giáo sư Harvard, là Derrick Rossi.

GS. Rossi - Viện các Bệnh miễn dịch của Harvard University

Hầu hết các tiến bộ trong khoa học đều mang tính kế thừa gia tăng. Bước đột phá của Rossi, được tạp chí Time ca ngợi là một tiến bộ mà một ngày nào đó có thể chữa khỏi những căn bệnh nan y, đã được xây dựng dựa trên một khám phá thực sự đáng kinh ngạc.

Ngày 30/6/2006, tại một hội nghị ở Toronto, bác sỹ và nhà nghiên cứu tại Đại học Kyoto của Nhật Bản là Shinya Yamanaka đã có bài thuyết trình làm sửng sốt cả hội trường đầy kín các nhà khoa học. Cách nói nhỏ nhẹ, liên tục nhìn xuống tham khảo các "phao" ghi chú của mình, Yamanaka giải thích rằng ông đã có thể lấy các tế bào trưởng thành từ chuột và chuyển đổi chúng trở lại tế bào gốc của phôi.

Trong sinh học, điều này choáng váng tương tự như trong vật lý, chúng ta thực hiện được việc du hành ngược thời gian để trở về quá khứ: Yamanaka đã mô tả một khám phá có thể cho phép các nhà khoa học lấy các tế bào từ một bộ phận của cơ thể, chẳng hạn như da, rồi chuyển đổi chúng trở lại thành các tế bào phôi và sau đó đưa chúng trở thành một số loại tế bào khác.

Khám phá của ông có ý nghĩa to lớn đối với những bệnh nhân phải cấy ghép tạng trong tương lai, mà sự sống chết có thể phụ thuộc vào việc chờ đợi một người hiến tặng hoàn hảo. Phương pháp mà Yamanaka mô tả có thể cho phép người bị bệnh gan giai đoạn cuối thay vào chờ đợi mỏi mòn như vậy, có thể có một lá gan mới, phát triển từ các tế bào chứa DNA của chính họ.

Ngồi trong hội trường ấy, Rossi sững sờ thán phục về vẻ đẹp tuyệt mỹ và sức gợi mở đến bùng nổ mà phát minh ấy có thể tạo ra.

Sáu năm sau, Yamanaka tròn 50 tuổi, đã bước lên sân khấu ở Stockholm, Thuỵ Điển để nhận giải Nobel về sinh lý học và y học…

Tuy nhiên, hiệu quả phương pháp của Yamanaka còn khá kém; hơn nữa phương pháp ấy có thể phát sinh việc nhúng mã lạ vào DNA của một người và có thể gây ung thư. Trong vòng một năm kể từ buổi thuyết trình ở Kyoto, Rossi đã nghiên cứu công trình của Yamanaka để tìm ra giải pháp khắc phục nhược điểm lớn nhất của nó: việc sử dụng retrovirus (virus phiên mã ngược), loại virus RNA chèn một bản sao bộ gene của nó vào DNA của tế bào vật chủ mà nó xâm nhập, do đó thay đổi bộ gene của tế bào đó. Lúc đó Rossi đang làm việc tại Viện các Bệnh miễn dịch của Harvard University, nơi một trong những nghiên cứu sinh sau tiến sỹ bạn của ông là Luigi Warren, đã bắt đầu xem xét điều gì sẽ xảy ra nếu thay vì sử dụng retrovirus để đưa một tế bào ngược trở lại thời gian, sẽ dùng RNA.

 

Chùm ảnh: Khung cảnh Tokyo lung linh trong mùa tuyết rơi

Năm Dần, nói chuyện Điệu hổ ly sơn

Tết Nhâm Dần: Xem ngay phim về loài hổ

Giao thừa không pháo hoa!

Chúng ta đều biết DNA là bí mật của sự sống. Nó xác định xem chúng ta là tóc đỏ hay tóc nâu, cao hay thấp. Quan trọng hơn, từng ngày từng phút, DNA truyền các tín hiệu di truyền giúp cơ thể chúng ta hoạt động. Cần insulin để kiểm soát lượng đường trong máu ư? DNA gửi tín hiệu để sản xuất insulin. Cần một loại kháng thể để chống lại virus sao? DNA sẽ lo việc đó. DNA gửi những tín hiệu đó bằng cách tạo ra RNA, mang thông điệp DNA đến các tế bào. Các nhà di truyền học đã có một câu nói liền mạch: DNA tạo ra RNA tạo ra protein tạo ra sự sống. Về bản chất, lý thuyết của Warren là RNA có thể hướng dẫn cơ thể chúng ta sản xuất các loại thuốc cần thiết để chống lại bệnh tật hoặc tự thay đổi để chống lại virus.

Một ngày nọ năm 2009, Warren cấy RNA vào tế bào chuột trong một đĩa nuôi bằng thuỷ tinh trong (Petri disk) để xem liệu có thể tạo ra protein hay không. Ông đã chọn một loại protein phát sáng màu xanh lục để có thể dễ dàng biết được quy trình có hoạt động hay không. Sau một lúc, Warren nhìn vào kính hiển vi. Tim ông đập gấp. Ông chạy đến chỗ Rossi, giục Rossi đến xem.

Khi Rossi nhìn vào kính hiển vi, ông không thể tin vào mắt mình: các tế bào phát sáng màu xanh lục. Tế bào từ chuột đã tạo ra một loại protein thậm chí không tồn tại ở chuột. RNA đã làm nên chuyện.

Ngày đó, Warren và Rossi nghĩ rằng họ đã tìm ra giải pháp. Tuy nhiên giải pháp đó lại làm nảy sinh thêm nhiều vấn đề. Việc chuyển đổi trở lại tế bào phôi cần có thời gian, chính xác là hai tuần ở chuột. RNA nổi tiếng là không ổn định. Để giữ cho các protein phát sáng, Warren phải bổ sung thêm RNA hàng ngày. Mỗi ngày qua đi, các tế bào phát sáng mờ dần, sau đó ngừng tạo ra protein, rồi chết.

Hai nhà khoa học đã bối rối. Rossi sực nghĩ ra rằng có thể có những người khác đã thử tương tự; điều này dẫn ông tìm đến được Drew Weissman và Katalin Keriko, hai nhà khoa học tại Đại học Pennsylvania, những người đã nghiên cứu RNA trong hơn một thập kỷ với những thách thức tương tự. Khi họ cấy RNA vào chuột, những con chuột này co quắp lại và không chịu ăn. Một số đã chết. Họ đã phát hiện ra rằng RNA sẽ khiến các tế bào bị viêm và từ chối RNA như một kẻ xâm lược ngoại lai. Họ bắt đầu xoay sở với ý tưởng sửa đổi RNA để ngụy trang nó, đánh lừa phản ứng miễn dịch. Họ đã xuất bản các báo cáo về những thành công của họ trước đó nhiều năm.

Được trang bị phương pháp “tàng hình” (stealth) ấy của hai đồng nghiệp, giờ đây Warren có thể giữ cho các tế bào của mình phát sáng trong nhiều ngày. Ông cũng cố gắng chuyển đổi các tế bào trở lại trạng thái phôi thai của chúng, một ý tưởng mà năm 2010 Rossi đã đưa ra cho Flagship Ventures, để lập nên công ty ngày nay được gọi là Moderna.

Ngày 6/8/2020, bị tụt lại sau Joe Biden trong các cuộc thăm dò tranh cử Tổng thống, Donald Trump đã gợi ý rằng vaccine COVID-19 có thể sẵn sàng trước ngày bầu cử 3/11. Bên ngoài Nhà Trắng, một phóng viên đã hỏi liệu một loại vaccine có giúp Trump chiến thắng hay không. “Nó sẽ chả gây ra đau đớn gì”, Trump đáp “Nhưng tôi làm điều đó không phải vì cuộc bầu cử; Tôi muốn cứu rất nhiều mạng người ”.

Không ít người lo ngại về hiệu quả của vaccine do bị thúc ép cho ra sớm

Các nhà phê bình lập tức nhảy vào cuộc với lo ngại rằng vaccine đang được thúc ép cho ra sớm vì lợi ích chính trị. Một cuộc thăm dò do CNN thực hiện vài ngày sau đó cho thấy người Mỹ rất lo lắng. Chỉ 56% cho biết họ sẽ tiêm vaccine khi nó được chấp thuận; 40% nói rằng họ sẽ không. Việc chính quyền gọi chương trình tăng tốc phát triển và sản xuất vaccine một cách đầy hình ảnh ấn tượng là “Operation Warp Speed” cũng chẳng ích gì.

Trong vòng một tháng kể từ khi Trump nhận xét, AstraZeneca đã tạm thời ngừng thử nghiệm vì một trường hợp viêm tủy sống. Các nhà nghiên cứu sau đó đã xác định trường hợp này không liên quan đến vaccine, nhưng nó đã gây ra một làn sóng chấn động cho công chúng.

Thời gian trôi qua và số ca tử vong do corona virus tiếp tục gia tăng, Trump bắt đầu quy chụp các quan chức FDA và CDC chơi trò chính trị bằng cách trì hoãn việc cho ra vaccine. “Chúng ta sẽ sớm có vaccine, thậm chí có thể trước một ngày rất đặc biệt. Bạn biết tôi đang nói về ngày nào.” Trump đã tuyên bố như vậy vào ngày 07/9/2020.

Lập tức hai ngày sau, 9/9/2020, 9 nhà sản xuất vaccine đã cùng nhau phản hồi, cam kết trong một tuyên bố chung là sẽ tuân theo “các tiêu chuẩn đạo đức cao và các nguyên tắc khoa học hợp lý”, chỉ đưa vaccine mới ra sử dụng sau khi nó được thông qua các kênh đánh giá chuẩn của FDA

Mặc dù Graham không tham gia vào tuyên bố công khai, nhưng ông biết rằng các nhà sản xuất vaccine không có lựa chọn nào khác: Khoa học phải tiến hành theo các bước đã được quy định, ngay cả khi cuộc sống đang ở trạng thái bấp bênh. FDA không thể bật đèn xanh cho bất kỳ loại vaccine nào cho đến khi có được các dữ liệu về an toàn và hiệu quả, và chúng đã được xem xét.

Ngày 8/11/2020, một tuần sau cuộc bầu cử Tổng thống Mỹ mà Joe Biden đắc cử, Uỷ ban Giám sát dữ liệu an toàn của chính phủ Mỹ - nhóm nhà khoa học duy nhất được phép nhìn sau bức màn và biết ai trong cuộc thử nghiệm đã nhận vaccine hoặc giả dược nước muối - đã hoàn thành phân tích đầu tiên về 94 tình nguyện viên trong thử nghiệm vaccine Pfizer. Để đáp ứng ngưỡng của FDA trong lần phân tích đầu tiên chỉ với 32 đối tượng, vaccine sẽ phải có hiệu quả ít nhất 75%.

Dữ liệu cho thấy nó đã vượt xa ngưỡng đó: nó hiệu quả hơn 90%. Loại vaccine mà Graham hoàn thiện trong hơn một thập kỷ đã thành công hơn nhiều so với những gì ông tưởng tượng.

Tiếp liền đó, ngày 16/11/2020, Modena ra một thông báo gần như giống hệt thế: vaccine của Moderna được Uỷ ban công nhận có hiệu quả tới 94%.

Ngày 12/4/1955, Jonas Salk đã trở thành một anh hùng chỉ qua một đêm, khi tin tức được truyền đi trong giảng đường Đại học Michigan rằng vaccine bại liệt do ông sáng chế có hiệu quả 90%. Nhưng với vaccine COVID-19, Graham và các đồng nghiệp của ông vẫn chưa phải là cái tên nổi tiếng với công chúng

Graham không quan tâm đến thực tế đó, ông thích phòng thí nghiệm hơn ánh đèn sân khấu. Còn Corbett, cô cảm thấy khó che giấu cảm xúc của mình hơn, ít nhất là trên Twitter. Trả lời tweet của chính mình vào ngày Jennifer Haller được tiêm vaccine đầu tiên trong cuộc thử nghiệm của NIH, nhà nữ khoa học trẻ đã viết: "Tôi... tôi... Đây là..." rồi tiếp theo là ký hiệu giọt nước mắt.

Công lao của nhóm nghiên cứu được cả thế giới công nhận và có thể cứu giúp hàng triệu người trong điều kiện dịch bệnh nghiêm trọng 

Công lao của nhóm nghiên cứu đã được công nhận. Vào ngày đầu tiên của tháng 12/2020 Giải thưởng Ngỗng vàng năm 2020 được sự bảo trợ của Quốc hội và nhiều tổ chức khoa học danh tiếng Hoa Kỳ như Hiệp hội Phát triển Khoa học, Hiệp hội các Đại hoc quốc gia, Viện Công nghệ đột phá, Liên minh Khoa học... đã được trao cho Graham, Corbett, McLellan và những người khác vì những nỗ lực xuất chúng nghiên cứu cơ bản tạo ra vaccine.

Ngày 17/12/2020, các nhà lãnh đạo khoa học hàng đầu của Moderna đã đến trước 21 nhà khoa học độc lập trong một hội đồng cố vấn của FDA để trình bày dữ liệu của họ. Cuộc họp được tổ chức từ xa qua webcast - và cả thế giới có thể theo dõi. Khuyến nghị của Hội đồng sẽ có sức nặng rất lớn để FDA có đồng ý cho phép sử dụng khẩn cấp vaccine hay không.

Thông thường, FDA dành hàng tháng trời để phân tích dữ liệu khi phê duyệt vaccine. Lần này, công việc đó được thực hiện trong 2 tuần rưỡi, một phần vì vaccine quá hiệu quả. Trước đó, FDA cho biết họ sẵn sàng bật đèn xanh cho một loại vaccine có hiệu quả 50%. Thậm chí, họ sẵn sàng ngừng thử nghiệm sớm nếu vaccine được chứng minh là có hiệu quả 75%. Dữ liệu của Moderna, giống như Pfizer trước đó, thậm chí còn ấn tượng hơn.

Vào cuối ngày, câu hỏi lớn nhất là: “Dựa trên toàn bộ các bằng chứng khoa học có sẵn, liệu lợi ích của vaccine Moderna COVID-19 có lớn hơn rủi ro khi cho phép sử dụng khẩn cấp cho người từ 18 tuổi trở lên không?”

Số phiếu bầu là 20 đồng ý và 1 phiếu trắng - chỉ không đồng ý về cách diễn đạt, chứ không phải là phản đối vaccine.

Nhiều loại vaccine COVID-19 hiện nay đang được triển khai sáng chế. Ngoài một nghiên cứu do AstraZeneca hợp tác với Đại học Oxford phát triển, thì tất cả đều dựa trên những đột phá khoa học đến từ Graham và các đồng nghiệp của ông.

Giáo sư Katalin Kariko đã cống hiến công nghệ mRNA cho thế giới

Trở lại phòng thí nghiệm, McLellan đã tìm ra một cấu hình protein hơi khác, dễ sản xuất và chính xác hơn. Nó cũng có vẻ mạnh hơn. Cả Moderna và Pfizer đều được cho là đang phát minh ra một loại vaccine thế hệ tiếp theo có thể chỉ cần một liều nhỏ, có thể sớm hoàn thiện kịp thời, để mang lại lợi ích cho các nước nghèo hơn.

Cuộc chiến ngăn chặn đại dịch vẫn chưa kết thúc. Một con virus khác đang đến và nó thậm chí có thể là một loại corona virus khác. Hiện hàng nghìn chủng virus đã biết đang tồn tại ở loài dơi có thể nhảy sang người bất cứ lúc nào. Graham đã đặt mục tiêu vào trận đánh lớn tiếp theo trong cuộc chiến chống lại virus: phát triển một loại vaccine phổ quát để bảo vệ chúng ta chống lại bất kỳ loại corona virus nào. Lần tới, Graham muốn ngăn chặn nó trước khi nó bắt đầu.

Còn với Katalin Kariko, 66 tuổi, nhà khoa học, giáo sư người Hungary di cư sang Mỹ, sau nhiều năm vất vả kiếm việc ở các phòng thí nghiệm và tìm nguồn tài trợ cho hướng nghiên cứu của mình, bà đã cùng với giáo sư đồng nghiệp Drew Weissman người Mỹ gốc Do Thái là tác giả của một loạt bằng sáng chế Hoa Kỳ về công nghệ mRNA, làm cơ sở để cho Pfizer và Moderna tạo ra vaccine chống dịch Covid-19.

Vừa qua hai người đã được chính Derrick Rossi nhà khoa học người Canada cùng nhiều nhà khoa học danh tiếng khác trên thế giới, đề cử cho giải Nobel.