Mục tiêu của nhóm nghiên cứu là tạo ra một loại vaccin có thể chỉ cần tiêm một liều, không cần dây chuyền lạnh để bảo quản hoặc vận chuyển và giá thành rẻ để thích hợp với các nước có thu nhập thấp và trung bình.

         Vaccin của nhóm nghiên cứu chứa các hạt nano được gắn với các protein giống nhau tạo nên các gai bề mặt đặc trưng của virus Corona. Các gai này đóng vai trò như kháng nguyên, kích hoạt phản ứng miễn dịch của cơ thể.

        Nano vaccin có cả ưu điểm của vaccin virus và vaccin từ các thành phần của virus, đó là tính hiệu quả và an toàn, dễ sản xuất. Vaccin sử dụng virus để cung cấp kháng nguyên thường hiệu quả hơn vaccin chỉ chứa các phần riêng biệt của virus. Tuy nhiên, loại vaccin này mất nhiều thời gian hơn để sản xuất, cần được bảo quản trong tủ lạnh và dễ gây tác dụng phụ. Vaccin acid nucleic - như vaccin mRNA của Pfizer và Moderna gần đây đã được FDA cho phép sử dụng khẩn cấp - thậm chí còn được sản xuất nhanh hơn nano vaccin nhưng chi phí sản xuất cao và có thể cần dùng nhiều liều. Các thử nghiệm ban đầu trên chuột cho thấy nano vaccin Stanford có thể tạo ra khả năng miễn dịch COVID-19 chỉ sau một liều. Các nhà nghiên cứu cũng hy vọng rằng nano vaccin này có thể được bảo quản ở nhiệt độ phòng và đang nghiên cứu xem liệu nó có thể được vận chuyển và bảo quản ở dạng bột đông khô hay không.

         Các gai protein của virus SARS-CoV-2 khá lớn, vì vậy các nhà khoa học thường tạo ra các phiên bản rút gọn đơn giản hơn để dễ sản xuất và sử dụng. Sau khi kiểm tra kỹ phần gai, nhóm nghiên cứu đã chọn loại bỏ một phần gần phía dưới, sau đó kết hợp các gai rút ngắn này với các hạt nano ferritin - một loại protein chứa sắt - đã được thử nghiệm trước đây trên người. Loại nano này đã từng được ứng dụng chế tạo vaccin Ebola.  

         Đối với các thử nghiệm trên chuột, các nhà nghiên cứu đã so sánh các hạt nano có gai ngắn với bốn nhóm sau: hạt nano có gai đầy đủ, gai toàn phần hoặc gai một phần không có hạt nano và vaccin chỉ chứa phần gai liên kết với tế bào trong quá trình lây nhiễm. Việc thử nghiệm hiệu quả của các loại vaccin chống lại virus SARS-CoV-2 thực tế sẽ đòi hỏi công việc phải được thực hiện trong phòng thí nghiệm An toàn sinh học cấp 3, vì vậy các nhà nghiên cứu đã sử dụng một loại virus coronavirus giả an toàn hơn đã được sửa đổi để mang các gai của SARS-CoV-2. Nhóm nghiên cứu đã xác định hiệu quả tiềm năng của từng loại vaccin bằng cách theo dõi nồng độ kháng thể trung hòa. Sau một liều duy nhất, cả hai loại vaccin hạt nano đều dẫn đến nồng độ kháng thể trung hòa cao hơn ít nhất gấp đôi so với mức thường thấy ở những người mắc COVID-19 và vaccin hạt nano có gai ngắn tạo ra phản ứng trung hòa cao hơn đáng kể so với nhóm vaccin gai liên kết  hoặc vaccin gai toàn phần (không có hạt nano). Sau liều thứ hai, những con chuột được tiêm vaccin hạt nano gắn với gai rút ngắn có mức kháng thể trung hòa cao nhất.

         Nhóm nghiên cứu đang tiếp tục cải tiến vaccin này để có thể sớm có những thử nghiệm lâm sàng ban đầu trên người.

Lược dịch 

Lê Thị Thanh Ngọc

Tài liệu tham khảo:

1. Abigail E. Powell, Kaiming Zhang, Mrinmoy Sanyal, Shaogeng Tang, Payton A. Weidenbacher, Shanshan Li, Tho D. Pham, John E. Pak, Wah Chiu, Peter S. Kim,  A Single Immunization with Spike-Functionalized Ferritin Vaccines Elicits Neutralizing Antibody Responses against SARS-CoV-2 in Mice, ACS Central Science, 2021; DOI: 10.1021/acscentsci.0c01405.

2. Stanford University, Nanoparticle vaccine for COVID-19, ScienceDaily, 8 January 2021, <www.sciencedaily.com/releases/2021/01/210108142138.htm>.