hiện giờ, thảy chúng ta đều quen thuộc với hình ảnh của coronavirus. Các trang web tin tưởng đang đưa tin về những chuyển biến tích cực, với kết quả đầy hẹn từ các thí nghiệm vắc xin COVID-19. Đó là những chiếc gai mang tính tượng trưng của đốm màu xoắn khuẩn coronavirus là một phần quan yếu trong cách hoạt động của những loại vắc xin này. Vậy chúng là gì và hoạt động như thế nào? Hãy theo dõi bài viết sau đây để hiểu rõ hơn nhé!
Đôi nét
Hãy quay lại một tẹo và bắt đầu với bức tranh rộng hơn về vắc xin COVID-19. Kể từ ngày 1 tháng 12 năm 2020, mười ba loại vắc xin đã đạt đến giai đoạn thử nghiệm chung cục: nơi chúng được cung cấp cho hàng nghìn người để soát xem chúng có bảo vệ khỏi vi rút SARS-CoV-2 hay không. dù rằng đích chung cục là giống nhau, nhưng các loại vắc xin này khác nhau theo cách mà chúng ráng kích hoạt hệ thống miễn dịch của chúng ta để nhận ra vi-rút. quơ những cách này đã được dùng trong các vắc xin được cấp phép cho các bệnh khác trước đây – ngoại trừ vắc xin RNA.
Hai loại vắc xin đã được vắng kết quả gần đây là vắc xin RNA sinh sản bởi Moderna và Pfizer & BioNTech. Các vắc xin RNA khác đang được khai triển bao gồm các vắc xin do CureVac, Imperial College London và Arcturus sản xuất. Kết quả cho đến nay rất hăng hái. Vào đầu tháng 12, vắc xin Pifzer đã trở nên vắc xin RNA trước hết được cấp phép sử dụng rộng rãi ở Anh.
Vắc xin RNA là gì?
Các loại vắc xin kì dị dùng các dạng vi rút không hoạt động hoặc làm suy yếu để kích hoạt phản ứng miễn dịch. Nhưng vắc xin RNA sử dụng mã di truyền của vi-rút để chống lại nó. RNA là viết tắt của axit ribonucleic; bạn có nhẽ thân thuộc hơn với DNA, phân tử tạo nên mã di truyền của con người. RNA tạo nên mã di truyền của vi-rút, mã này chứa các hướng dẫn cho các protein mà vi-rút cần để tạo ra.
Thời kỳ đầu của đại dịch, các nhà khoa học Trung Quốc đã có thể phân lập các mẫu vi-rút SARS-CoV-2 và xác định mã di truyền của nó. Điều này liệt kê hết thảy các hướng dẫn mà vi-rút dùng để tạo ra các protein khác nhau của nó. Chúng bao gồm các gai của coronavirus ‘spikey blob’: các protein đột biến của nó. Các protein đột biến là cấu trúc mà vi rút sử dụng để thâm nhập vào các tế bào và gây nhiễm trùng.
Các protein hình gai cũng là chìa khóa cho cách hoạt động của vắc xin RNA. Các nhà khoa học có thể tạo ra RNA tổng hợp trong phòng thí nghiệm để mã hóa protein đột biến của vi-rút. sử dụng RNA tổng hợp này, chúng ta có thể tấn công các quá trình tạo ra protein trong tế bào của chính chúng ta.
Nguyên tắc hoạt động
Vật chất di truyền trong thân thể chúng ta là DNA . Trong nhân tế bào của chúng ta, một loại enzyme tách hai sợi DNA để tạo thành RNA thông tin (gọi tắt là mRNA) chuỗi đơn. mRNA chuyển di ra khỏi nhân đến tế bào chất của tế bào. Tại đây, các phân tử được gọi là ribosome dịch mã RNA thành protein. Tóm lại, ribosome giống như một nhà máy sinh sản protein, và mRNA được tạo ra từ DNA của chúng ta là bản thiết kế (blueprint) cho các protein mà nó tạo ra.
Vắc xin RNA tận dụng lợi thế của thực tại là nhà máy sản xuất ribosome của chúng ta không quan hoài đến nguồn gốc của bản thiết kế (blueprint)). bởi thế, nếu chúng ta có thể chuyển lậu một bản thiết kế mới cho protein đột biến của vi-rút vào nhà máy này, thì ribosome sẽ tập trung protein mà không cần bàn cãi. Khi nó được sản xuất, protein tăng đột biến sẽ bám vào bề mặt tế bào của chúng ta và kích hoạt phản ứng từ hệ thống miễn nhiễm của chúng ta.
Việc đưa lậu những bản thiết kế (blueprint) vào các tế bào của chúng ta không hề đơn giản. Nếu chúng ta chỉ đơn giản là tự tiêm RNA, các enzym trong thân chúng ta sẽ phá vỡ nó trước khi nó có thể thâm nhập vào tế bào của chúng ta. Vì lý do này, nó được gói gọn trong các hạt nano lipid : những giọt chất béo nhỏ có đường kính khoảng một phần tỷ mét. Các hạt nano này che chắn RNA, ngăn RNA phá vỡ và giúp tế bào của chúng ta tiếp nhận.
Những loại vắc xin COVID-19
Trong số các loại vắc xin COVID-19, có hai loại vắc xin RNA. Đó là vắc xin RNA thông báo (mRNA), giống như vắc xin do Moderna và Pfizer / BioNTech sản xuất, và vắc xin RNA tự khuếch đại (saRNA), giống như loại do Đại học Imperial London phát triển.
Cấu trúc của mRNA và saRNA được sử dụng trong vắc xin rất giống nhau nhưng có một điểm dị biệt chính. Cả hai đều chứa vùng RNA mã hóa cho protein đột biến của vi-rút. Cả hai đều chứa một nắp (cap), có tác dụng ngăn cản RNA phá vỡ và giúp bắt đầu tổng hợp protein trong tế bào của chúng ta và một phần đuôi giúp ổn định RNA. Không giống như mRNA, saRNA cũng chứa mã cho một loại enzyme vi-rút. Enzyme này giúp tạo ra nhiều bản sao của RNA vi-rút khi nó ở trong tế bào của chúng ta, dẫn đến sinh sản protein nhanh hơn.
Khi saRNA tạo ra nhiều bản sao của chính nó hơn khi nó ở trong tế bào, điều đó có tức là chúng ta có thể tiêm vắc xin chứa nó với liều lượng nhỏ hơn vắc xin mRNA. Điều này có tức thị phí cho mỗi liều thấp hơn và cùng một khối lượng vắc xin tạo ra nhiều liều hơn.
tiện lợi và thách thức
Tính ổn định của RNA là một yếu tố quan trọng cần coi xét đối với cách chúng ta bảo quản và chuyển vận các vắc xin này. Một số cần bảo quản ở nhiệt độ thấp để duy trì ổn định. Vắc xin Pfizer / BioNTech đề nghị nhiệt độ chuyên chở –70˚C và có thể được bảo quản trong tủ lạnh đến năm ngày sau khi giao hàng. Vắc xin Moderna yêu cầu nhiệt độ vận tải –20˚C, và sau khi rã đông có thể được bảo quản ở nhiệt độ tủ lạnh trong 30 ngày. Vấn đề nhiệt độ: các phản ứng hóa học xảy ra nhanh hơn ở nhiệt độ cao hơn, nên chi nhiệt độ thấp đảm bảo RNA vẫn vẹn nguyên.
dù rằng những vắc xin này sẽ là vắc xin RNA trước tiên được cấp phép, nhưng chúng không phải là vắc xin trước tiên được phát triển. Chúng đã được phát triển trong vài năm đối với các loại vi-rút khác, bao gồm cúm, HIV và Zika. Chúng cũng không phải là loại thuốc dựa trên RNA trước tiên được ưng. Danh hiệu đó thuộc về Onpattro , một loại thuốc được ưng ở Hoa Kỳ và EU vào năm 2018, điều trị thương tổn tâm thần.
Vắc xin RNA có một số ích lợi so với các loại vắc xin khác. Rõ ràng nhất là tốc độ mà chúng ta có thể tạo ra chúng. Vắc xin COVID-19 đang thiết lập những kỷ lục mới về tốc độ mà một loại vắc xin đã đi từ thời đoạn phát triển đến khi được chuẩn y. RNA tổng hợp có thể dễ dàng tạo ra trong phòng thí điểm, do vậy không mất nhiều thời kì để thiết kế và sinh sản các loại vắc xin này. Lấy Moderna làm thí dụ: họ hoàn thiện trình tự RNA cho vắc xin của mình chỉ hai ngày sau khi các nhà khoa học Trung Quốc san sẻ trình tự di truyền của SARS-CoV-2 và họ đã sinh sản lô vắc xin lâm sàng trước tiên chỉ 25 ngày sau đó.
Vắc xin RNA cũng có ích lợi an toàn. RNA tổng hợp chẳng thể gây bệnh – Mặc dù nó là bản thiết kế để sinh sản protein tăng đột biến của vi-rút trong tế bào của thân thể chúng ta, việc sinh sản protein này không thể gây ra nhiễm trùng. Bản thân RNA bị phá vỡ bởi các quá trình bình thường trong tế bào của chúng ta, thành ra nó không tồn tại lâu.
Có chứng cứ tốt từ các thử nghiệm cho thấy những vắc xin RNA này có hiệu quả trong việc ngăn ngừa COVID-19. Vắc xin của Moderna đã cho thấy 100% hiệu quả chống lại bệnh nặng và hiệu quả chung là 94,1% – một con số cao hơn có lẽ là trông chờ. Vắc xin Pfizer / BioNTech đã báo cáo kết quả rưa rứa ấn tượng với hiệu quả 95%. Điều này so sánh khá tốt với hiệu quả của vắc xin đối với các bệnh khác. thí dụ, hiệu quả vắc xin cúm trung bình kể từ năm 2010 là 42%.
Giống như chủng ngừa nhiều bệnh, vắc xin RNA cho COVID-19 cần hai liều. Phản ứng miễn dịch của thân, khi đối mặt với protein tăng đột biến của coronavirus, là tạo ra các kháng thể và tế bào nhớ (memory cells). Phản ứng này giúp thân thể phản ứng nhanh nếu phát hiện ra vi rút. Nhiều liều lượng làm tăng số lượng tế bào nhớ được tạo ra, có nghĩa là phản ứng nhanh hơn và hiệu quả hơn nếu chúng ta gặp phải vi-rút.
Thật quyến rũ để có cảm giác như trận chiến đã thắng khi một loại vắc xin đã được hài lòng. Đây là một bước quan yếu, nhưng quá trình tiêm chủng đủ dân số để ngăn chặn sự lây lan của vi rút sẽ mất thời kì. Trong thời kì đó, bạn hãy tự bảo vệ bản thân cũng như cộng đồng nơi bạn sinh sống qua những khuyến cáo của cơ quan y tế nhé!
Stay Home, Stay Healthy!
Bài viết đến đây là hết rồi. dòm sẽ giúp ích cho các bạn phần nào trong tương lai. Lần sau nếu có ai hỏi về chủ đề này thì hãy nhớ về hóa học đằng sau chúng.
Tham khảo Compound Interest , PHG Foundation , The Conversation và Bloomberg .
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét