Vaccine COVID công nghệ DNA đầu tiên trên thế giới

Ấn Độ vừa phê duyệt vaccine COVID mới sử dụng công nghệ DNA để chống lại virus SARS-CoV-2, hiệu quả đạt 67% chống lại bệnh có triệu chứng. Mặc dù hiệu quả không quá cao so với các vaccine khác nhưng là "một bước thật sự quan trọng để chống lại COVID-19 vì chúng ta có trong tay thêm một công nghệ vaccine khác”, nhà miễn dịch nhi khoa Peter Richmond tại Đại học Tây Úc đánh giá.

Tính cấp bách của đại dịch COVID bắt buộc các nhà quản lý phải xem xét phê duyệt khẩn cấp các vaccine công nghệ mới dựa vào mRNA và DNA. Các vaccine RNA tạo được phản ứng miễn dịch mạnh và nhanh chóng trong các thử nghiệm lâm sàng và giờ đã được tiêm cho hàng trăm triệu người trên khắp thế giới. Nhưng vaccine DNA cũng có một số lợi thế: dễ sản xuất, thành phần ổn định hơn vaccine mRNA nên không yêu cầu bảo quản nhiệt độ thấp như vaccine mRNA.

ZyCoV-D do hãng dược phẩm Zydus Cadila, có trụ sở chính tại Ahmedabad, phát triển. Ngày 20/8, cơ quan quản lí dược phẩm Ấn Độ đã cho phép tiêm vaccine này cho người từ 12 tuổi trở lên. Thử nghiệm trước đó trên 28.000 tình nguyện viên cho thấy vaccine đạt hiệu quả 67%.

ZyCoV-D chứa vòng DNA plasmid mã hóa protein gai của SARS-CoV-2, kèm theo trình tự khởi động (promoter) để kích hoạt gene. Khi plasmid xâm nhập vào nhân tế bào, chúng sẽ được phiên mã thành mRNA, rồi mRNA ra ngoài tế bào chất để dịch mã thành protein gai. Sau đó, hệ miễn dịch của cơ thể sẽ phản ứng chống lại các protein gai này, tạo ra khả năng miễn dịch phù hợp chống lại COVID trong tương lai. Plasmid thường tiêu biến đi trong vài tuần hoặc vài tháng nhưng khả năng miễn dịch vẫn được bảo tồn.

Vaccine RNA và DNA được phát triển từ những năm 1990. Thách thức đối với vaccine DNA là DNA cần phải vận chuyển vào trong nhân tế bào, khác với vaccine mRNA chỉ cần đưa RNA vào tế bào chất, Jameel cho biết. Trong một thời gian dài, vaccine DNA không thể tạo được phản ứng miễn dịch đủ mạnh trong các thử nghiệm lâm sàng, nên chỉ được sử dụng trên động vật như ngựa.

Vaccine ZyCoV-D không cần tiêm vào mô cơ mà sử dụng một thiết bị ép vào da, tạo dòng chất lỏng áp suất cao xuyên qua bề mặt để lắng đọng vaccine dưới da, ít gây đau hơn so với tiêm. Vùng dưới da tập trung nhiều tế bào miễn dịch “nuốt” và xử lí các vật thể lạ, như hạt vaccine, vì vậy đưa vaccine vào mô dưới da sẽ tạo hiệu quả cao hơn so với cơ.

Mặc dù khá hơn các vaccine DNA trước đây, nhưng ZyCoV-D yêu cầu tối thiểu 3 liều để đạt được hiệu quả như mong muốn. Điều này sẽ làm tăng thách thức hậu cần trong việc sử dụng vaccine trong bối cảnh đại dịch.

Theo Jameel, hiệu quả của ZyCoV-D có vẻ thấp hơn mức trên 90% của vaccine mRNA nhưng không nên so sánh đơn thuần giữa các con số. ZyCOV-D được thử nghiệm trong bối cảnh lan tràn biến thể Delta, trong khi các vaccine mRNA được thử nghiệm khi các biến thể ít nguy hiểm hơn lưu hành. Vì vậy, hiệu quả như thế đã là ấn tượng.

Một số nhà nghiên cứu chỉ trích sự thiếu minh bạch trong quá trình phê duyệt, vì không có kết quả thử nghiệm giai đoạn cuối nào được công bố. Zydus Cadila cho biết các thử nghiệm vẫn đang được tiến hành và sẽ sớm công bố bản phân tích đầy đủ. Công ty cho biết những liều vaccine đầu tiên sẽ được sử dụng tại Ấn Độ vào tháng chín và họ có kế hoạch sản xuất đến 50 triệu liều vào đầu năm sau.

Nhiều loại vaccine công nghệ DNA với nhiều loại kháng nguyên và đường dùng khác nhau đang được phát triển. Hai loại đã bước vào giai đoạn thử nghiệm cuối cùng: một của công ty AnGes tại Osaka, Nhật Bản; loại khác từ hãng dược Inovio, Pennsylvania, Hoa Kỳ. Inovio được tiêm dưới da bằng một thiết bị dùng xung điện ngắn tạo các lỗ trên da để các hạt vaccine chui qua.

Một số loại vaccine khác đang trong thử nghiệm ban đầu, bao gồm công ty công nghệ sinh học GeneeOne tại Seoul, Hàn Quốc và hãng BioNet của Thái Lan.

Richmond kì vọng sẽ có ngày càng nhiều vaccine DNA nhắm tới các bệnh lâu nay chưa có vaccine dự phòng như nhiễm cytomegalovirus bẩm sinh (truyền từ mẹ sang thai nhi) và virus hợp bào hô hấp. Vaccine DNA cũng nhắm tới bệnh cúm, HPV, HSV và Zika.

Vaccine DNA lưu trữ nhiều thông tin nên có thể mã hóa các protein lớn, phức tạp hoặc nhiều protein. Điều đó hứa hẹn về vaccine ngừa ung thư trong tương lai. Đây là thời điểm thuận lợi để các công nghệ di truyền mới cho thấy tính ưu việt của mình.

Nguồn: Nature doi.org/10.1038/d41586-021-02385-x