Steven L. Zeichner, MD, PhD, of UVA Children, cho biết vắc-xin này có thể được sản xuất rất nhanh chóng, với chi phí rất thấp, tại các nhà máy hiện có trên khắp thế giới. Vắc xin được phát triển bằng cách sử dụng nền tảng mà Zeichner phát minh ra để tăng tốc độ phát triển vắc xin. Tín dụng: Dan Addison | Truyền thông tia UVA

Một loại vắc-xin COVID-19 có thể bảo vệ chống lại các chủng coronavirus COVID-19 hiện có và trong tương lai, và các coronavirus khác, với giá khoảng 1 đô la một liều đã cho thấy kết quả đầy hứa hẹn trong thử nghiệm ban đầu trên động vật.

Vắc-xin được tạo ra bởi Steven L. Zeichner, MD, PhD của UVA Health và Virginia Tech’s Xiang-Jin Meng, MD, PhD, đã ngăn chặn lợn bị bệnh do coronavirus lợn mô hình, virus tiêu chảy dịch lợn (PEDV). Loại vắc-xin này được phát triển bằng cách tiếp cận sáng tạo mà Zeichner nói rằng một ngày nào đó có thể mở ra cánh cửa cho một loại vắc-xin phổ biến cho coronavirus, bao gồm cả coronavirus trước đây từng đe dọa đại dịch hoặc thậm chí có thể là coronavirus gây ra một số trường hợp cảm lạnh thông thường.

Vắc xin coronavirus của họ cung cấp một số lợi thế có thể vượt qua những trở ngại lớn đối với các nỗ lực tiêm chủng toàn cầu. Nó sẽ dễ dàng lưu trữ và vận chuyển, ngay cả ở những vùng xa xôi trên thế giới, và có thể được sản xuất với số lượng lớn bằng cách sử dụng các nhà máy sản xuất vắc xin hiện có.

Các nhà khoa học Công nghệ UVA và Virginia đã tạo ra vắc-xin bằng cách sử dụng một nền tảng mới mà Zeichner phát minh ra để phát triển nhanh chóng các loại vắc-xin mới. Vì vậy, thành công của thử nghiệm báo hiệu tốt cho cả vắc-xin COVID-19 và phương pháp phát triển vắc-xin của Zeichner.

“Nền tảng mới của chúng tôi cung cấp một lộ trình mới để sản xuất nhanh chóng vắc xin với chi phí rất thấp có thể được sản xuất tại các cơ sở hiện có trên khắp thế giới, điều này sẽ đặc biệt hữu ích cho việc ứng phó với đại dịch,” Zeichner nói.

Phương pháp tiếp cận vắc xin mới

Nền tảng sản xuất vắc xin mới của Zeichner liên quan đến việc tổng hợp DNA chỉ đạo sản xuất một phần của vi rút có thể hướng dẫn hệ thống miễn dịch cách tạo ra phản ứng miễn dịch bảo vệ chống lại vi rút.

DNA đó được chèn vào một vòng tròn DNA nhỏ khác được gọi là plasmid có thể sinh sản trong vi khuẩn. Sau đó plasmid được đưa vào vi khuẩn, hướng dẫn vi khuẩn đặt các mảnh protein trên bề mặt của chúng. Kỹ thuật này sử dụng vi khuẩn phổ biến E. coli.

Một sự đổi mới lớn là vi khuẩn E. Coli đã bị xóa một số lượng lớn các gen của nó. Việc loại bỏ nhiều gen của vi khuẩn, bao gồm các gen tạo nên một phần bề mặt bên ngoài hoặc màng ngoài của nó, dường như làm tăng đáng kể khả năng hệ thống miễn dịch nhận biết và phản ứng với kháng nguyên vắc xin được đặt trên bề mặt vi khuẩn.

Để sản xuất vắc-xin, các vi khuẩn biểu hiện kháng nguyên vắc-xin được nuôi cấy đơn giản trong một máy lên men, giống như chất lên men được sử dụng trong các quy trình công nghiệp vi sinh vật thông thường như sản xuất bia, và sau đó bị giết bằng nồng độ formalin thấp.

Tiến sĩ, Tiến sĩ Xiang-Jin Meng của Virginia Tech, là người đồng sáng tạo ra loại vắc-xin mới, đã cho thấy những kết quả đầy hứa hẹn trong quá trình thử nghiệm ban đầu. Tín dụng: Virginia Tech

“Các loại vắc-xin nguyên tế bào bị giết hiện đang được sử dụng rộng rãi để bảo vệ chống lại các bệnh chết người như tả và ho gà. Các nhà máy ở nhiều quốc gia có thu nhập thấp đến trung bình trên thế giới hiện đang sản xuất hàng trăm triệu liều vắc-xin này mỗi năm, với giá 1 đô la mỗi liều hoặc ít hơn, ”Zeichner nói. “Có thể điều chỉnh các nhà máy đó để sản xuất loại vắc xin mới này. Vì công nghệ rất giống nhau nên chi phí cũng tương tự. ”

Toàn bộ quá trình, từ việc xác định mục tiêu vắc xin tiềm năng đến sản xuất vi khuẩn đã bị xóa gen có kháng nguyên vắc xin trên bề mặt của chúng, có thể diễn ra rất nhanh chóng, chỉ trong hai đến ba tuần, làm cho nền tảng lý tưởng để đối phó với đại dịch.

Nhắm mục tiêu Coronavirus

Vắc xin Zeichner và Meng có một cách tiếp cận khác thường, trong đó nó nhắm mục tiêu vào một phần của protein đột biến của vi rút, “peptide tổng hợp vi rút”, về cơ bản phổ biến giữa các coronavirus. Peptide hợp nhất đã không được quan sát thấy có sự khác biệt nào trong nhiều trình tự di truyền của SARS-CoV-2, vi rút gây ra COVID-19, đã nhận được từ hàng nghìn bệnh nhân trên khắp thế giới trong đại dịch.

Meng và Zeichner đã sản xuất hai loại vắc xin, một loại được thiết kế để bảo vệ chống lại COVID-19 và một loại khác được thiết kế để bảo vệ chống lại PEDV. PEDV và vi rút gây ra COVID-19 đều là coronavirus, nhưng chúng là họ hàng xa. PEDV và SARS-CoV-2, giống như tất cả các coronavirus, chia sẻ một số axit amin tạo thành peptit dung hợp. PEDV lây nhiễm sang lợn, gây tiêu chảy, nôn mửa và sốt cao, và là gánh nặng lớn đối với người chăn nuôi lợn trên khắp thế giới. Khi PEDV lần đầu tiên xuất hiện trên đàn lợn ở Mỹ, nó đã giết chết gần 10% số lợn ở Mỹ – một đại dịch lợn.

Một lợi thế của việc nghiên cứu PEDV ở lợn là Meng và Zeichner có thể nghiên cứu khả năng của vắc xin để bảo vệ chống lại sự lây nhiễm coronavirus ở vật chủ bản địa của nó – trong trường hợp này là lợn. Các mô hình khác đã được sử dụng để thử nghiệm vắc-xin COVID-19 nghiên cứu SARS-CoV-2 ở các vật chủ không có nguồn gốc, chẳng hạn như khỉ hoặc chuột đồng, hoặc ở chuột đã được biến đổi gen để cho phép chúng bị nhiễm SARS-CoV- 2. Lợn cũng rất giống về sinh lý học và miễn dịch học với người – chúng có thể là những mô hình động vật gần gũi nhất với con người ngoài các loài linh trưởng.

Trong một số kết quả bất ngờ, Meng và Zeichner đã quan sát thấy rằng cả vắc xin chống PEDV và vắc xin chống SARS-CoV-2 đều bảo vệ lợn khỏi bệnh tật do PEDV gây ra. Các loại vắc-xin không ngăn ngừa nhiễm trùng, nhưng chúng bảo vệ lợn khỏi phát triển các triệu chứng nghiêm trọng, giống như các quan sát được thực hiện khi các loài linh trưởng được thử nghiệm với vắc-xin COVID-19 ứng cử viên. Các loại vắc-xin cũng bổ sung cho hệ thống miễn dịch của lợn để tạo ra phản ứng miễn dịch mạnh mẽ hơn nhiều đối với bệnh nhiễm trùng. Nếu cả vắc xin PEDV và COVID-19 đều bảo vệ lợn chống lại bệnh tật do PEDV gây ra và tạo cơ hội cho hệ thống miễn dịch chống lại bệnh tật, thì có thể nghĩ rằng vắc xin COVID-19 cũng sẽ bảo vệ con người chống lại bệnh COVID-19 nghiêm trọng, các nhà khoa học nói.

Các bước tiếp theo

Thử nghiệm bổ sung – bao gồm cả thử nghiệm trên người – sẽ được yêu cầu trước khi vắc xin COVID-19 có thể được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm liên bang hoặc các cơ quan quản lý khác trên toàn thế giới phê duyệt để sử dụng cho người, nhưng các cộng tác viên hài lòng bởi những thành công ban đầu của nền tảng phát triển vắc xin.

Zeichner nói thêm rằng ông được khuyến khích rằng sự hợp tác giữa UVA và Virginia Tech, đã tạo ra kết quả đầy hứa hẹn như vậy.

“XJ chỉ là một cộng tác viên tuyệt vời và một nhà khoa học tuyệt vời. Và anh ấy vô cùng hào phóng với thời gian của mình và các nguồn lực mà anh ấy có sẵn, ”Zeichner nói. “Nếu các nhà khoa học Công nghệ của UVA và Virginia có thể làm việc cùng nhau để cố gắng làm điều gì đó tích cực để giải quyết đại dịch, thì có lẽ sẽ có một số hy vọng về sự hợp tác và hợp tác trong cả nước.”
(Nguồn scitechdaily.com)