Tổng quan công nghệ sản xuất vắc xin COVID-19

Tính đến tháng 12 năm 2020, trên thế giới có hơn 200 ứng cử viên vắc xin COVID-19 đang được phát triển. Trong số này, ít nhất 52 vắc xin ứng cử viên đang được thử nghiệm trên người. Có một số người khác hiện đang ở giai đoạn I / II, sẽ bước vào giai đoạn III trong những tháng tới. Bài viết này sẽ chia sẻ về công nghệ sản xuất các loại vắc xin COVID-19 khác nhau.

công nghệ sản xuất vắc xin COVID 19

Tại sao có rất nhiều loại vắc xin COVID-19 đang được phát triển?

Thông thường, nhiều ứng cử viên vắc xin sẽ được đánh giá trước khi loại vắc xin nào được phát hiện là an toàn và hiệu quả.

Ví dụ, trong số tất cả các loại vắc-xin được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và động vật thí nghiệm, khoảng 7 trong số 100 vắc-xin sẽ được coi là đủ tốt để chuyển sang thử nghiệm lâm sàng trên người. Trong số các loại vắc xin được đưa vào thử nghiệm lâm sàng, chỉ 1/5 là thành công.

Việc có nhiều loại vắc xin khác nhau đang được phát triển làm tăng cơ hội có một hoặc nhiều loại vắc xin thành công được chứng minh là an toàn và hiệu quả cho các nhóm dân số được ưu tiên dự kiến.

>>> Xem thêm: Xét nghiệm SARS-CoV-2 tìm kháng nguyên hay kháng thể

Các công nghệ sản xuất vắc xin COVID-19 khác nhau

Có ba cách tiếp cận chính để thiết kế vắc xin.

Sự khác biệt của chúng nằm ở việc chúng sử dụng toàn bộ vi rút hay vi khuẩn; chỉ là những phần của vi trùng khởi phát hệ thống miễn dịch; hoặc chỉ vật liệu di truyền cung cấp hướng dẫn để tạo ra các protein cụ thể chứ không phải toàn bộ vi rút.

Viral vector vaccine

Nguồn ảnh: WHO

1. Phương pháp tiếp cận toàn bộ vi khuẩn

Vắc xin bất hoạt (Inactivated vaccine)

Cách đầu tiên để tạo ra vắc-xin là lấy vi rút hoặc vi khuẩn mang bệnh, hoặc một loại rất giống với vi rút và làm bất hoạt hoặc tiêu diệt chúng bằng cách sử dụng hóa chất, nhiệt hoặc bức xạ.

Cách tiếp cận này sử dụng công nghệ đã được chứng minh là có hiệu quả với con người – đây là cách sản xuất vắc xin cúmbại liệt và vắc xin có thể được sản xuất ở quy mô hợp lý.

Tuy nhiên, công nghệ sản xuất vắc xin bất hoạt đòi hỏi các cơ sở phòng thí nghiệm đặc biệt để nuôi cấy vi rút hoặc vi khuẩn một cách an toàn, có thể có thời gian sản xuất tương đối dài và có thể sẽ cần tiêm hai hoặc ba liều.

Vắc xin sống giảm độc lực (Live-attenuated vaccine)

Vắc xin sống giảm độc lực sử dụng phiên bản sống nhưng bị suy yếu của vi rút hoặc phiên bản tương tự.

Vắc xin sởi (measles vaccine), quai bị  (mumps vaccine)rubella (MMR)vắc xin thủy đậu (Varicella vaccine)bệnh zona là những ví dụ về loại vắc xin này.

Cách tiếp cận này sử dụng công nghệ tương tự như vắc xin bất hoạt và có thể được sản xuất ở quy mô lớn.

Tuy nhiên, những loại vắc xin như thế này có thể không phù hợp với những người có hệ miễn dịch bị tổn thương.

Vắc xin vector vi rút (Viral vector vaccine)

Loại vắc-xin này sử dụng một loại vi rút an toàn để cung cấp các tiểu phần cụ thể – là các protein – thành phần quan trọng có thể kích hoạt phản ứng miễn dịch mà không gây bệnh.

Để làm điều này, các hướng dẫn để đưa các bộ phận cụ thể của mầm bệnh quan tâm vào một vi rút an toàn. Sau đó, vi rút an toàn đóng vai trò như một nền tảng hoặc véc tơ để đưa protein vào cơ thể.

Protein kích hoạt phản ứng miễn dịch. Vắc xin Ebola ( là vắc xin vectơ vi rút và loại này có thể được phát triển nhanh chóng.

2. Phương pháp tạo vắc xin tiểu đơn vị (subunit vaccine)

subunit vaccine

Nguồn ảnh: WHO

Vắc xin tiểu đơn vị là vắc xin chỉ sử dụng những phần rất cụ thể (tiểu đơn vị) của vi rút hoặc vi khuẩn mà hệ thống miễn dịch cần nhận biết.

Loại vắc xin này không chứa toàn bộ vi khuẩn hoặc sử dụng vi rút an toàn làm véc tơ.

Các tiểu đơn vị có thể là protein hoặc polysacharit.

Hầu hết các loại vắc xin trong lịch tiêm cho trẻ là vắc xin tiểu đơn vị, bảo vệ người dân khỏi các bệnh như ho gà (whooping cough vaccine), uốn ván (tetanus vaccine), bạch hầu (diphtheria vaccine)viêm màng não mô cầu (meningococcal meningitis vaccine).

3. Phương pháp tạo vắc xin dựa trên vật chất di truyền (nucleic acid vaccine)

Không giống như các phương pháp tiếp cận vắc-xin sử dụng toàn bộ vi khuẩn bị suy yếu hoặc đã chết hoặc các bộ phận của một vi khuẩn, vắc-xin axit nucleic (RNA vaccine, DNA vaccine) chỉ sử dụng một phần vật liệu di truyền để cung cấp thông tin hướng dẫn tạo các protein cụ thể, không phải toàn bộ vi khuẩn.

DNA và RNA là những chỉ dẫn mà khi được đưa vào tế bào vật chủ sẽ được sử dụng để tạo ra protein.

Theo lý thuyết trung tâm của sinh học phân tử, DNA được chuyển thành RNA thông tin, sau đó được sử dụng làm bản thiết kế để tạo ra các protein cụ thể.

nucleic acid vaccine

Nguồn: WHO

Vắc xin axit nucleic cung cấp một tập hợp các hướng dẫn cụ thể cho các tế bào của chúng ta, dưới dạng DNA hoặc mRNA, để chúng tạo ra protein cụ thể mà chúng ta muốn hệ thống miễn dịch của mình nhận ra và đáp ứng.

Phương pháp tiếp cận axit nucleic là một cách mới để phát triển vắc xin.

Trước đại dịch COVID-19, chưa có loại vắc-xin nào trải qua quá trình phê duyệt đầy đủ để sử dụng cho người, mặc dù một số vắc-xin DNA, bao gồm cả các bệnh ung thư cụ thể, đang được thử nghiệm trên người.

Vì đại dịch, nghiên cứu trong lĩnh vực này đã tiến triển rất nhanh và công nghệ sản xuất vắc xin COVID-19 dựa trên nền tảng  mRNA đang được cấp phép sử dụng khẩn cấp, có nghĩa là giờ đây chúng có thể được cung cấp cho những người không chỉ sử dụng chúng trong các thử nghiệm lâm sàng.

Tài liệu tham khảo

  • Wikipedia
  • https://www.historyofvaccines.org/

Theo: Tổ chức Y tế thế giới (WHO)
Biên dịch: Hương Giang
www.tapchisinhhoc.com

Tham gia Cộng đồng hơn 150,000 nhà khoa học đến từ các Trường Đại học và Viện Nghiên cứu về Công nghệ sinh học.

Cám ơn bạn đã kết nối cùng HVBIOTEK GROUP

Đã có lỗi xảy ra, bạn xem lại các thông tin đăng ký nhé!

HƯỚNG TỚI CÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ SINH HỌC TẠI VIỆT NAM!

Leave a Reply