Vì sao khó sản xuất nhanh vaccine Covid-19

Vấn đề hóc búa là làm sao sản xuất vaccine ở quy mô đủ lớn - đến hàng tỷ liều để tiêm chủng cho dân số thế giới, và đủ nhanh - nhanh hơn khả năng lây lan và đột biến của virus, nếu không vaccine sẽ mất tác dụng.

Nhìn chung, có hai cách sản xuất vaccine kháng virus. Cách thứ nhất, đã được thử nhiều lần và đáng tin cậy, là "nuôi" virus trong các tế bào vật chủ. Tế bào đó có thể là tế bào côn trùng, thận người, thận khỉ hay buồng trứng chuột đồng, v.v... Virus sau đó sẽ bị làm suy yếu hoặc giết chết hẳn để tạo thành vaccine. Khi đưa vaccine này vào cơ thể, hệ thống miễn dịch có thể học cách nhận biết và tấn công nếu virus thật xuất hiện.

Phương pháp mới được phát triển gần đây là vaccine mRNA, trong đó mRNA là chất mang các chỉ dẫn về cách tạo ra protein từ DNA đến nơi thực hiện việc sản xuất là ribosome. Trong trường hợp vaccine Covid-19,chẳng hạn như của Moderna và Pfizer,các mRNA mang theo các chỉ dẫn về cách tạo ra một loại protein gai trên bề mặt SARS-CoV-2 (protein mà virus sử dụng để bám vào tế bào vật chủ). Nếu được "đóng gói" và "phân phối" theo cách phù hợp vào trong cơ thể, mRNA này có thể khiến cơ thể tạo ra protein gai của virus, hệ thống miễn dịch sau đó học cách nhận ra và chống lại protein gai, ngăn virus xâm nhập vào tế bào chủ.

Cả phương pháp nuôi cấy tế bào và phương pháp mRNA đều có những lợi ích và hạn chế. Phương pháp nuôi cấy có lợi thế là đã trở nên quen thuộc nhưng rất khó giữ cho các tế bào động vật được nuôi cấy còn sống và khỏe mạnh. Các nhà sản xuất vaccine dựa vào nuôi cấy tế bào thường xuyên gặp khó khăn với sản lượng do đó rất khó sử dụng phương pháp này để nhanh chóng tạo ra nhiều vaccine.

Đó cũng là khó khăn mà Pascal Soriot, ông chủ của AstraZeneca, nêu ra vào ngày 26/1 để bào chữa cho việc công ty của ông không cung cấp được lượng vaccine đã hứa với Liên minh Châu Âu. AstraZeneca đã hợp tác với Đại học Oxford để tạo ra một trong những loại vaccine Covid-19 đầu tiên được chấp thuận. Như Soriot nói với La Repubblica, một tờ báo của Ý, “có những trục trặc về nhân rộng quy mô sản xuất". AstraZeneca cho biết có thể mất sáu đến chín tháng để xây dựng một địa điểm sản xuất từ ​​đầu, đó là nếu làm việc nhanh chóng.

Việc sản xuất vaccine mRNA ở quy mô lớn cũng có vấn đề. Khó khăn là làm thế nào để bảo vệ các phân tử mRNA khỏi môi trường mà chúng phải đi qua để đến được cánh tay của người nhận, và bảo vệ chúng bên trong chính cơ thể người nhận, vì mRNA sẽ bị tấn công trên đường chúng di chuyển đến các ribosome, nơi sản xuất protein gai dựa trên chỉ dẫn của mRNA.

Để bảo vệ vaccine này, trong quá trình vận chuyển cần có dây chuyền trữ lạnh, tuy đắt đỏ, nhưng vẫn còn dễ hơn việc bảo vệ chúng trong cơ thể: mỗi mRNA cần được bao bọc trong một "bong bóng chất béo".

Phụ trách sản xuất những bong bóng này là một ngành công nghiệp nhỏ. Một công ty nhỏ của Áo, có tên Polymun Scientific, là một trong số ít những công ty có thể làm ra chúng. Trước đại dịch, các bong bóng này chủ yếu chỉ được sử dụng trong các phương pháp điều trị ung thư. Các công ty như Polymun Scientific đang phải mở rộng quy mô sản xuất, điều họ chưa từng làm trước đây, và tạo ra những bất trắc cho việc sản xuất vaccine mRNA.

Cũng có những điểm nghẽn khác. Các nhà máy sản xuất vaccine phải được xây dựng theo tiêu chuẩn GMP - “Thực hành sản xuất tốt”. Hiện tại chúng ta đang thiếu các cơ sở GMP. Andrey Zarur, ông chủ của GreenLight Biosciences, một công ty ở Boston đang phát triển vaccine mRNA, cho biết, công ty của ông có những nhân viên chỉ chuyên việc gọi điện để tìm kiếm các cơ sở có thể sản xuất vaccine của họ.

Nguồn cung cấp nguyên liệu thô như nucleotide dùng trong sản xuất vaccine mRNA cũng rất eo hẹp. Theo TS Zarur, công ty cung cấp hóa chất của Mỹ Thermo Fisher đã phải tự chi 200 triệu USD cho một cơ sở mới ở Lithuania để sản xuất các phân tử này.

Trên hết, việc vận chuyển và phân phối vaccine khi đã sản xuất xong cũng còn nhiều thách thức. Vaccine phải được bảo quản trong lọ thủy tinh đặc biệt không phản ứng, đặt gánh nặng lên nguồn cung lọ thủy tinh. Một số vaccine, chẳng hạn như phiên bản hiện tại của vaccine mRNA Pfizer, phải được giữ ở nhiệt độ cực thấp, dây chuyền vận chuyển và lưu trữ của các nước nghèo khó đáp ứng được.

Một khi chuỗi cung ứng cho cả vaccine nuôi cấy tế bào và vaccine mRNA được mở rộng và các nút thắt được tháo gỡ, quy trình sản xuất sẽ phải đối mặt với một thử thách khác - có thể triển khai vaccine nhanh hơn tốc độ lây lan của các chủng biến thể mới hay không. Vaccine cũ chưa chắc đã chống được các chủng biến thể mới, và do đó lại phải chế tạo các vaccine khác.

Ở đây, cách tiếp cận mRNA có thể có lợi thế hơn. Hệ thống sản xuất vaccine chỉ cần tinh chỉnh đơn giản, trong khi các hệ thống nuôi cấy tế bào vật chủ sẽ phải được xây dựng lại cho mọi chủng biến thể mới mà nhà sản xuất muốn vaccine chống lại.