Vắc xin Covid-19: sự phát triển và các loại vắc xin

2021-08-10 11:18 AM

Theo truyền thống, các bước này diễn ra tuần tự và mỗi bước thường mất vài năm để hoàn thành. Việc phát triển vắc xin COVID-19 đã tăng tốc với tốc độ chưa từng có, với mỗi bước diễn ra trong vài tháng.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Sự phát triển vắc xin

Cũng như sự phát triển của dược phẩm, việc phát triển vắc xin tiến triển thông qua đánh giá tiền lâm sàng và ba giai đoạn lâm sàng riêng biệt.

Thử nghiệm giai đoạn I

Đây là những thử nghiệm được thiết kế để kiểm tra tính an toàn của vắc xin, mặc dù tính sinh miễn dịch cũng được đo lường; các nghiên cứu về liều lượng cũng thường được đưa vào.

Thử nghiệm giai đoạn II

Những thử nghiệm này mở rộng hồ sơ an toàn và đánh giá phản ứng miễn dịch với số lượng lớn hơn những người tham gia.

Thử nghiệm giai đoạn III

Những thử nghiệm này được thiết kế để xác định hiệu quả trong việc ngăn ngừa một điểm cuối được xác định trước, thường là bệnh đã được phòng thí nghiệm xác nhận. Hiệu quả của vắc xin tính theo phần trăm là tỷ lệ mắc bệnh giảm giữa những người đã tiêm vắc xin so với những người đã nhận sản phẩm đối chứng và được tính theo công thức sau: (tỷ lệ tấn công ở người chưa tiêm chủng - tỷ lệ tấn công ở người đã tiêm phòng) / (tỷ lệ tấn công ở người chưa được tiêm chủng ) x 100.

Theo truyền thống, các bước này diễn ra tuần tự và mỗi bước thường mất vài năm để hoàn thành. Việc phát triển vắc xin COVID-19 đã tăng tốc với tốc độ chưa từng có, với mỗi bước diễn ra trong vài tháng. Ngoài ra, trong sáng kiến ​​vắc xin COVID-19, các nghiên cứu giai đoạn I và II và giai đoạn II và III thường được kết hợp với sự chuyển đổi liền mạch từ giai đoạn này sang giai đoạn tiếp theo. Tuy nhiên, các tiêu chí an toàn vẫn nghiêm ngặt; Ủy ban giám sát và an toàn dữ liệu (DSMC) bao gồm các chuyên gia vắc xin độc lập và các nhà tài trợ nghiên cứu đánh giá các tác dụng ngoại ý được báo cáo trong mỗi giai đoạn của nghiên cứu lâm sàng và phê duyệt việc tiến hành giai đoạn tiếp theo. Tại Hoa Kỳ, Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA) cũng phải phê duyệt tiến trình từng bước tiếp theo trong thử nghiệm trên người,

Bài học từ vắc xin SARS-CoV-1 và MERS-CoV

Sự phát triển vắc xin phòng bệnh SARS-CoV-1 và hội chứng hô hấp coronavirus Trung Đông (MERS-CoV) đã mở đường cho sự phát triển nhanh chóng của vắc xin COVID-19. Các nghiên cứu tiền lâm sàng đã được hoàn thành với vắc xin SARS-CoV-1, và hai vắc xin đã được đánh giá trong các thử nghiệm nhỏ trên người; tuy nhiên, các công việc tiếp theo đã bị dừng lại khi vi rút đã bị loại bỏ khỏi vòng tuần hoàn. Sau khi MERS-CoV xuất hiện, các nghiên cứu vắc xin tiền lâm sàng và nghiên cứu trên người giai đoạn I đã được tiến hành chống lại tác nhân này.

Mục tiêu kháng nguyên

Mục tiêu kháng nguyên chính cho cả vắc xin SARS-CoV-1 và MERS là protein đột biến bề mặt lớn. Một protein tương tự cũng có trong SARS-CoV-2; nó liên kết với thụ thể enzym chuyển đổi angiotensin 2 (ACE2) trên tế bào chủ và gây ra sự hợp nhất màng. Dựa trên dữ liệu từ các nghiên cứu vắc xin SARS-CoV-1 và MERS-CoV, cũng như các quan sát cho thấy các kháng thể liên kết với vùng liên kết thụ thể của protein đột biến SARS-CoV-2 có thể ngăn chặn sự gắn vào tế bào chủ và vô hiệu hóa vi rút, protein đột biến trở thành mục tiêu kháng nguyên chủ yếu để phát triển vắc xin COVID-19.

Bệnh do vắc-xin tăng cường

Các nghiên cứu trên động vật về vắc-xin SARS-CoV-1 và MERS-CoV đã làm dấy lên những lo ngại về bệnh tăng cường khi tiêm vắc-xin; sau khi thử nghiệm với virus hoang dã, một số động vật được tiêm phòng trước đó đã phát triển các phản ứng kháng thể không trung hòa và tế bào Th2 có liên quan đến viêm phổi tăng bạch cầu ái toan. Không có bệnh tăng cường nào được thấy trong bất kỳ nghiên cứu nào trên người. Tuy nhiên, các thông số miễn dịch cụ thể đã được đề xuất cho các nghiên cứu trên động vật và con người để giảm nguy cơ mắc bệnh tăng cường bằng vắc xin COVID-19. Chúng bao gồm các tiêu chí về đáp ứng kháng thể trung hòa và miễn dịch tế bào phân cực Th1.

Cơ sở miễn dịch học cho việc tiêm chủng SARS-CoV-2

Một số quan sát ủng hộ khái niệm rằng tiêm chủng có khả năng ngăn ngừa nhiễm trùng SARS-CoV-2. Trong các nghiên cứu về linh trưởng không phải con người, sự lây nhiễm thực nghiệm với virus SARS-CoV-2 loại hoang dã được bảo vệ khỏi sự tái nhiễm tiếp theo, cho thấy rằng sự lây nhiễm có thể dẫn đến khả năng miễn dịch bảo vệ. Việc tiêm phòng cho các loài linh trưởng cũng được bảo vệ chống lại sự thách thức của virus; sự phát triển của các kháng thể trung hòa chức năng tương quan với khả năng bảo vệ. Các nghiên cứu dịch tễ học ở người cũng cho thấy rằng các kháng thể trung hòa có liên quan đến việc bảo vệ khỏi nhiễm trùng, như được minh họa trong một vụ bùng phát trên tàu đánh cá. Do đó, vắc xin tạo ra phản ứng trung hòa đủ sẽ có thể bảo vệ chống lại COVID-19.

Vị trí phân phối vắc xin có thể ảnh hưởng đến đặc tính của phản ứng miễn dịch. Nhiễm trùng đường hô hấp tự nhiên gây ra các phản ứng miễn dịch cả niêm mạc và hệ thống. Tuy nhiên, hầu hết các loại vắc-xin được tiêm bắp (hoặc tiêm trong da) và chủ yếu gây ra phản ứng miễn dịch toàn thân, với khả năng bảo vệ niêm mạc đường hô hấp trên kém hơn so với sau khi bị nhiễm trùng tự nhiên. Một số vắc-xin có thể được sử dụng qua đường mũi, gần giống với sự lây nhiễm tự nhiên và những vắc-xin này có thể gây ra phản ứng miễn dịch niêm mạc, mặc dù chúng thường không gây ra phản ứng kháng thể toàn thân cao như vắc-xin bất hoạt. Vắc xin COVID-19 sống giảm độc lực dùng cho đường hô hấp đang được nghiên cứu tiền lâm sàng.

Nền tảng vắc xin

Vắc xin COVID-19 đang được phát triển bằng cách sử dụng một số nền tảng khác nhau. Một số cách tiếp cận này là cách tiếp cận truyền thống, chẳng hạn như vi rút bất hoạt hoặc vi rút sống giảm độc lực, đã được sử dụng cho vắc xin cúm bất hoạt và vắc xin sởi, tương ứng. Các phương pháp tiếp cận khác sử dụng các nền tảng mới hơn, chẳng hạn như protein tái tổ hợp (được sử dụng cho vắc xin vi rút gây u nhú ở người) và vectơ (được sử dụng cho vắc xin Ebola). Một số nền tảng, chẳng hạn như vắc xin RNA và DNA, chưa bao giờ được sử dụng trong một loại vắc xin được cấp phép. Mô tả chung về các nền tảng khác nhau được sử dụng cho vắc xin COVID-19 được trình bày tại đây.

Vắc xin bất hoạt

Vắc xin bất hoạt được sản xuất bằng cách nuôi cấy SARS-CoV-2 trong nuôi cấy tế bào, sau đó bất hoạt vi rút về mặt hóa học. Vi rút bất hoạt thường được kết hợp với phèn chua hoặc một chất bổ trợ khác trong vắc xin để kích thích phản ứng miễn dịch. Vắc xin bất hoạt thường được tiêm bắp. Họ yêu cầu cơ sở an toàn sinh học cấp 3 để sản xuất. Các phản ứng miễn dịch đối với vắc xin bất hoạt SARS-CoV-2 sẽ không chỉ nhắm vào protein đột biến mà còn nhắm vào các thành phần khác của vi rút. Vắc xin COVID-19 bất hoạt nguyên mẫu đang được phát triển ở Trung Quốc, Ấn Độ và Kazakhstan; một số đang trong giai đoạn thử nghiệm lâm sàng muộn.

Vắc xin sống giảm độc lực

Vắc xin sống giảm độc lực được sản xuất bằng cách phát triển các phiên bản làm suy yếu di truyền của vi rút loại hoang dã; các vi rút suy yếu này nhân lên ở người nhận để tạo ra phản ứng miễn dịch nhưng không gây bệnh. Sự suy giảm có thể đạt được bằng cách thay đổi vi rút về mặt di truyền hoặc bằng cách phát triển nó trong điều kiện bất lợi để độc lực mất đi nhưng tính sinh miễn dịch vẫn được duy trì. Một vắc xin COVID-19 sống giảm độc lực hy vọng sẽ kích thích cả miễn dịch dịch thể và miễn dịch tế bào đối với nhiều thành phần của toàn bộ vi rút giảm độc lực. Một ưu điểm khác của vắc-xin sống là chúng có thể được sử dụng qua đường mũi, như với vắc-xin cúm sống giảm độc lực, có thể tạo ra các phản ứng miễn dịch niêm mạc tại vị trí vi rút xâm nhập vào đường hô hấp trên. Tuy nhiên, những lo ngại về an toàn đối với vắc xin sống giảm độc lực bao gồm sự đảo ngược hoặc tái tổ hợp với vi rút hoang dã. Một số vắc xin COVID-19 sống giảm độc lực đang trong giai đoạn phát triển tiền lâm sàng, nhưng chưa có vắc xin nào được thử nghiệm trên người.

Vắc xin protein tái tổ hợp

Vắc xin protein tái tổ hợp bao gồm các protein của virus đã được biểu hiện trong một trong các hệ thống khác nhau, bao gồm tế bào côn trùng và động vật có vú, tế bào nấm men và thực vật. Những loại vắc xin này thường được tiêm bắp. Chúng không yêu cầu sự nhân lên của vi rút sống, điều này tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất, mặc dù năng suất sản xuất phụ thuộc vào khả năng biểu hiện của protein đột biến, có thể thay đổi. Các vắc xin tái tổ hợp COVID-19 đang được phát triển bao gồm vắc xin protein đột biến tái tổ hợp, vắc xin vùng liên kết thụ thể tái tổ hợp và vắc xin dạng hạt giống vi rút (VLP).

Vắc xin vectơ

Vắc xin vectơ không có khả năng sao chép

Vắc xin vectơ không đủ năng lực sao chép sử dụng một loại virut vectơ khác đã được thiết kế để không nhân lên trong cơ thể sống và biểu hiện protein của virut là mục tiêu miễn dịch dự kiến. Nhiều ứng cử viên vắc xin vectơ không đủ năng lực sao chép sử dụng vectơ adenovirus, nhưng các vectơ khác bao gồm vắc xin biến đổi Ankara (MVA), vi rút parainfluenza ở người, vi rút cúm, vi rút liên quan đến adeno (AAV) và vi rút Sendai. Một hạn chế đối với vắc xin vectơ là khả năng miễn dịch đã có từ trước đối với vectơ có thể làm giảm khả năng sinh miễn dịch của vắc xin. Điều này có thể tránh được bằng cách sử dụng các vectơ virut không phổ biến ở người, vectơ có nguồn gốc từ virut động vật, chẳng hạn như adenovirus tinh tinh, hoặc các vectơ không tạo ra khả năng tự miễn dịch, chẳng hạn như AAV. Hầu hết các vắc-xin vectơ không có khả năng sao chép SARS-CoV-2 đang được phát triển được tiêm bắp và được thiết kế để biểu hiện protein đột biến, với kết quả là vật chủ có phản ứng miễn dịch với protein đó. Một số đang trong giai đoạn thử nghiệm lâm sàng muộn.

Vắc xin vectơ có khả năng sao chép

Các vectơ có khả năng sao chép có nguồn gốc từ các chủng vi rút đã giảm độc lực hoặc vắc xin. Sử dụng các vectơ có khả năng sao chép thường dẫn đến phản ứng miễn dịch mạnh mẽ hơn so với các vectơ không có khả năng sao chép, vì chúng sao chép trong cá thể được tiêm chủng và kích hoạt phản ứng miễn dịch bẩm sinh. Trong số các ứng cử viên vắc xin COVID-19, các vectơ có khả năng sao chép đã được thiết kế để biểu hiện protein đột biến trong các vectơ chủng vắc xin sởi, vectơ dựa trên vi rút cúm, vi rút viêm miệng mụn nước (VSV), và vi rút gây bệnh Newcastle (NDV). Các vectơ dựa trên NDV lan truyền đến hiệu giá cao trong trứng và có thể được sản xuất bằng cách sử dụng đường ống sản xuất vắc xin cúm toàn cầu; chúng cũng có thể được tiêm qua đường mũi để kích thích miễn dịch niêm mạc tại vị trí vi rút xâm nhập. Một số vắc xin vectơ có khả năng nhân bản đang được thử nghiệm lâm sàng giai đoạn đầu.

Vắc xin vectơ vi rút bất hoạt

Các vectơ vi rút bất hoạt được thiết kế để biểu hiện protein đích nhưng đã bị bất hoạt và do đó an toàn hơn vì chúng không thể tái tạo, ngay cả ở vật chủ bị suy giảm miễn dịch. Vắc xin vectơ vi rút COVID-19 bất hoạt có hiển thị protein tăng đột biến trên bề mặt vẫn đang trong giai đoạn phát triển tiền lâm sàng.

Vắc xin DNA

Vắc xin DNA bao gồm DNA plasmid chứa các chất thúc đẩy biểu hiện của động vật có vú và gen mục tiêu, để protein đích được biểu hiện ở người nhận vắc xin. Một lượng lớn DNA plasmid ổn định có thể được tạo ra ở Escherichia coli, đây là một lợi thế sản xuất chính. Tuy nhiên, vắc xin DNA thường có tính sinh miễn dịch thấp và cần các thiết bị phân phối đặc biệt, chẳng hạn như máy điện cực, điều này hạn chế việc sử dụng chúng. Hơn nữa, vắc xin DNA phải đến được nhân để được phiên mã thành RNA thông tin (mRNA) để các protein có thể được tạo ra để kích thích phản ứng miễn dịch. Vắc xin SARS-CoV-2 DNA đang được phát triển có chứa gen protein đột biến làm mục tiêu.

Vắc xin ARN

Vắc xin ARN là vắc xin đầu tiên cho SARS-CoV-2 được sản xuất và đại diện cho một cách tiếp cận vắc xin hoàn toàn mới. Sau khi được sử dụng, RNA được dịch mã thành protein đích, nhằm mục đích tạo ra phản ứng miễn dịch. MRNA vẫn còn trong tế bào chất của tế bào và không đi vào nhân; vắc xin mRNA không tương tác hoặc tích hợp vào DNA của người nhận. Các vắc xin này được sản xuất hoàn toàn trong ống nghiệm, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất. Tuy nhiên, do công nghệ mới nên khả năng sản xuất số lượng lớn vắc-xin RNA chưa được thử nghiệm trước đây, và một số vắc-xin phải được duy trì ở nhiệt độ rất thấp, gây phức tạp cho việc bảo quản. Một số vắc xin RNA SARS-CoV-2 hiện đã có sẵn.

Bài viết cùng chuyên mục

Vắc xin Covid -19: Trung Quốc cung cấp cho nhiều quốc gia ở Châu Phi

Chính phủ Trung Quốc đã thông báo rằng họ sẽ cung cấp vắc-xin cho gần  40  quốc gia châu Phi. Theo Wu Peng, giám đốc bộ ngoại giao châu Phi, Trung Quốc đang cung cấp vắc-xin miễn phí hoặc bán chúng với “giá ưu đãi”.

Trẻ sơ sinh có cha già: vấn đề sức khỏe phổ biến

Không thể chắc chắn rằng tuổi của các ông bố trực tiếp làm tăng rủi ro, vì vậy điều quan trọng là cha mẹ lớn tuổi không quá quan tâm đến nghiên cứu này

Tập thể dục có thể tăng cường trí nhớ và kỹ năng suy nghĩ

Tập thể dục cũng có thể tăng trí nhớ và suy nghĩ gián tiếp bằng cách cải thiện tâm trạng và giấc ngủ, và bằng cách giảm căng thẳng và lo âu

Nguyên nhân gây chảy máu dưới da?

Khi xuất huyết xuất hiện trực tiếp dưới da, máu có thể thoát ra ngoài vùng da xung quanh và làm cho da bị biến màu, sự đổi màu da này là một hỗn hợp màu đỏ, xanh, đen hoặc tím

Đột quỵ: tắm xông hơi thường xuyên giúp giảm nguy cơ

Nhóm các nhà khoa học từ các trường Đại học Đông Phần Lan, Bristol, Leicester, Atlanta, Cambridge và Innsbruck đã tìm ra nguy cơ giảm thiểu rủi ro liên quan đến việc tắm trong phòng tắm hơi.

Bà bầu: nên tránh đồ uống ngọt nhân tạo

Mối tương quan khi kiểm soát cân nặng của người mẹ và các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến việc tăng cân, như lượng calo tổng thể hoặc chất lượng chế độ ăn uống

Ngăn ngừa đột quỵ: bảy điều có thể làm

Phòng ngừa đột quỵ có thể bắt đầu ngày hôm nay, bảo vệ bản thân và tránh đột quỵ, bất kể tuổi tác hoặc lịch sử gia đình

Khó thở khi mang thai: nguyên nhân, tự điều trị và khi nào cần bác sỹ

Bài viết sẽ tìm hiểu điều này và các lý do khác có thể gây khó thở khi mang thai, chúng tôi cũng đề cập đến các chiến lược đối phó và khi nào cần đi khám bác sĩ.

Dịch truyền tĩnh mạch: chọn giải pháp dược lý phù hợp

Các dung dịch điện giải ít tốn kém hơn các dung dịch plasma, được vô trùng, và nếu chưa mở, không đóng vai trò là nguồn lây nhiễm

Giấc ngủ: khi nào đi ngủ và ngủ trong bao lâu

Nếu biết thời gian phải thức dậy, và biết rằng cần một lượng giấc ngủ cụ thể, để hoạt động tốt nhất, chỉ cần tìm ra thời gian để đi ngủ

Sars CoV-2: cơ chế gây lên các triệu chứng lâm sàng và cận lâm sàng

Sinh lý bệnh của rối loạn đông máu rất phức tạp do mối quan hệ qua lại giữa các yếu tố tế bào và huyết tương của hệ thống cầm máu và các thành phần của đáp ứng miễn dịch bẩm sinh.

Tỷ lệ cholesterol: là gì và tại sao lại quan trọng?

Trong khi nam giới và phụ nữ có cùng một xét nghiệm máu, mức HDL, LDL và VLDL trung bình của họ thường khác nhau, ví dụ, trong trường hợp của phụ nữ mãn kinh

Giảm đau lưng mãn tính: loại kích thích thần kinh mới

Ý tưởng kích thích hạch rễ hấp dẫn bởi vì, không giống như kích thích tủy sống, nó chỉ nhắm vào các dây thần kinh bị ảnh hưởng, một lý do khác là nó đòi hỏi mức dòng điện thấp hơn

Khó ngủ: liên quan đến tăng nguy cơ đau tim và đột quỵ

Nếu gặp vấn đề với giấc ngủ, hãy thử mẹo để có giấc ngủ ngon, nếu không hiệu quả và cần thêm trợ giúp, hãy nói chuyện với bác sĩ

Lão hóa miễn dịch: cách chúng ta chống lại để ngừa bệnh tật

Khả năng miễn dịch không chỉ suy yếu khi lớn tuổi, nó cũng trở nên mất cân bằng. Điều này ảnh hưởng đến hai nhánh của hệ thống miễn dịch "bẩm sinh" và "thích ứng" - trong mô hình kép của "sự phát triển miễn dịch".

Điều gì gây ra choáng váng?

Trải qua một số cơn choáng váng là bình thường, trong hầu hết các trường hợp, các cơn này sẽ trôi qua nhanh chóng, đặc biệt nếu ngồi hoặc nằm nghỉ ngơi

Dịch truyền tĩnh mạch: dung dịch hồi sức mang oxy

Dung dịch tăng thể tích mang oxy, là tác nhân hồi sức đáng mong đợi nhất, bởi vì chúng làm tăng thể tích huyết tương, cải thiện quá trình oxy hóa mô

Bệnh tiểu đường: sự khác biệt giữa tuýp 1 và tuýp 2

Cả hai loại bệnh tiểu đường đều có thể dẫn đến các biến chứng, chẳng hạn như bệnh tim mạch, bệnh thận, giảm thị lực, các tình trạng thần kinh, và tổn thương các mạch máu và các cơ quan.

Ngáp: tại sao nó rất dễ lây lan và tại sao nó lại quan trọng

Ngáp lây nhiễm, được kích hoạt một cách không tự nguyện, khi chúng ta quan sát người khác ngáp, đó là một hình thức phổ biến của ngáp

Ung thư tái phát: công cụ cơ thể mang lại hy vọng

Sau khi điều trị ung thư, mọi người phải đối mặt với sự không chắc chắn về tiên lượng về sự sống sót, họ có thể vật lộn với các triệu chứng từ bệnh ung thư. Họ phải trải qua các xét nghiệm y tế và giám sát liên tục

Lọc máu: ưu và nhược điểm của chạy thận nhân tạo và lọc màng bụng

Chạy thận nhân tạo có thể được khuyến nghị cho những người không thể tự thực hiện lọc màng bụng, chẳng hạn như những người khiếm thị, mắc chứng mất trí nhớ hoặc đang trong tình trạng sức khỏe kém

Đau cổ: có nghĩa là gì?

Giãn dây chẳng và bong gân được cải thiện và tự biến mất theo thời gian, không cần phải điều trị y tế ngoài việc tự chăm sóc, và có lẽ thuốc giảm đau không kê toa nếu cần

Sốt khi mang thai: những điều cần biết

Một số nghiên cứu cho rằng, sốt khi mang thai, có thể làm tăng khả năng mắc các bất thường bẩm sinh, và tự kỷ, cho đến nay là không kết luận

Dịch truyền tĩnh mạch Ringer Lactate: chọn giải pháp với anion đa carbon

Tầm quan trọng lâm sàng, của sự suy giảm nhiễm toan, sau truyền dịch bằng các dung dịch điện giải, có chứa các anion đa carbon, là không rõ ràng

Tại sao bệnh tiểu đường gây đau đầu?

Một cơn đau đầu có thể chỉ ra rằng lượng đường trong máu quá cao, được gọi là tăng đường huyết, hoặc quá thấp, được gọi là hạ đường huyết