Với mỗi vaccin được cấp phép lưu hành, hiệu quả phòng bệnh và thời hạn miễn dịch (duration of protection) là mối quan tâm hàng đầu. Thông thường vaccin phải có hiệu quả phòng bệnh trên ít nhất 80% tổng số người dùng. Về thời hạn miễn dịch, đây là vấn đề chỉ có thể được làm rõ sau một vài năm sử dụng vacccin. Các bằng chứng ban đầu cho thấy ở những bệnh nhân hồi phục sau khi nhiễm COVID-19, hiệu giá kháng thể có bị suy giảm. Vaccin cần thiết được sử dụng để phòng trường hợp nhiễm hoặc tái nhiễm với COVID-19. Dữ liệu về miễn dịch với các trường hợp nhiễm Coronavirus khác cho thấy khả năng miễn dịch của cơ thể người với SARS-CoV-2 có thể chỉ kéo dài khoảng 12-18 tháng. Liệu các bệnh nhân tái nhiễm SARS-CoV-2 có tránh được các biến chứng nghiêm trọng hay không hiện vẫn chưa được làm sáng tỏ.

Hiện nay trên thế giới có 45 vaccin phòng COVID-19 đang được thử nghiệm trên người tình nguyện, trong đó 10 vaccin đang được thử nghiệm lâm sàng phase 3 với hy vọng một số kết quả thử nghiệm sẽ được công bố trước khi năm 2020 kết thúc. Xây dựng kế hoạch tiêm chủng mở rộng tại mỗi quốc gia là vấn đề cốt lõi trong phòng COVID-19 bao gồm việc xác định đối tượng tiêm chủng mục tiêu, phân phối vaccin cho người dân  và vận động dân chúng chấp nhận tham gia sử dụng vaccin. Tại nhiều quốc gia, giới chức ngành y tế đã có kế hoạch ưu tiên phân phối ngay khi vaccin phòng COVID-19 được cấp phép lưu hành. Nhóm đối tượng đầu tiên được ưu tiên sử dụng các vaccin này là các nhân viên y tế, những người cung cấp các dịch vụ thiết yếu và bệnh nhân có nguy cơ thương tật cao khi bị nhiễm COVID-19. Sau đó thứ tự ưu tiên sẽ thực hiện theo nhóm tuổi dựa vào tỷ lệ tử vong, với ưu tiên dành cho người cao tuổi. Việc tiêm chủng tại nhà dưỡng lão cho người cao tuổi cũng được lên kế hoạch tại nhiều quốc gia do tỷ lệ tử vong liên quan đến COVID-19 rất cao tại các cơ sở này trong đợt bùng phát đầu tiên của đại dịch. Mục tiêu ngắn hạn chính của chương trình tiêm chủng mở rộng vẫn chưa được làm rõ: giảm số lượng ca tử vong do COVID-19 hàng năm hay tối đa hoá thời gian trung bình sống sót của những người được tiêm chủng? Để tính toán được thời gian này, cần sử dụng các dữ liệu về dân số và dịch tễ.

Số lượng vaccin phòng COVID-19 mà mỗi quốc gia cần có và thời gian cần vaccin là bao lâu để tạo ra miễn dịch cộng đồng ngăn chặn sự lây truyền của SARS-CoV-2 cần phải được tính toán dựa trên các giả thiết rõ ràng. Việc phân phối vaccin có thể sẽ tăng dần theo năng lực sản xuất của các công ty dược phẩm trong vòng 12-24 tháng sau khi vaccin được chấp thuận cho sử dụng đại trà. Như vậy, việc sử dụng vaccin phòng SARS-CoV-2 sẽ bắt đầu bằng quy mô nhỏ và chỉ đạt được hiệu quả bao phủ tối đa sau nhiều năm tiến hành tiêm chủng. Lượng vaccin cần thiết cho người dân chỉ được biết rõ khi có đầy đủ bằng chứng về hiệu quả phòng bệnh từ các nghiên cứu lâm sàng phase 3. Thời hạn miễn dịch của vaccin sẽ được tính toán dựa vào kết quả thử nghiệm lâm sàng phase 4. Với một vaccin có hiệu quả phòng bệnh 100% và thời hạn miễn dịch kéo dài suốt cuộc đời, mức độ miễn dịch cộng đồng được tính là tỷ lệ dân số (p) được tiêm chủng nhằm ngăn chặn sự lây lan của dịch bệnh: p= (1-1/R₀), trong đó R₀ là hệ số lây nhiễm cơ bản (basic reproduction number). Tại nhiều quốc gia, trước khi thực hiện lệnh phong toả, R₀ ước tính có khoảng giá trị 2,5-3,5. Như vậy, tỷ lệ p cần thiết để có miễn dịch cộng đồng là 60-72%. Nếu gọi e là tỷ lệ % hiệu quả phòng COVID-19 của vaccin, ta có p= (1-1/R₀)/e. Nếu giả định e= 80%, khi đó p là 75-90%. Như vậy với các vaccin có hiệu quả phòng bệnh thấp, để tạo được miễn dịch cộng đồng có thể cần phải tiêm chủng cho gần như toàn bộ người dân. Các kết quả tính toán này chưa tính đến sự không đồng nhất giữa các cộng đồng dân cư tại các vị trí địa lý khác nhau. Các phép tính trên sẽ phức tạp hơn nếu thời hạn miễn dịch của vaccin ngắn.

Biểu đồ: Mối liên quan giữa hiệu quả phòng bệnh, e, thời hạn miễn dịch của vacccin, D, và tỷ lệ dân số cần được tiêm chủng trong năm đầu tiên, pc (hình A) và khi hệ thống đạt được sự cân bằng sau 2-3 năm thực hiện tiêm chủng liên tục (hình B)

Trong biểu đồ trên, bề mặt của đồ thị 3 chiều biểu thị tỷ lệ dân số cần được tiêm chủng trong năm thứ nhất và tỷ lệ dân số tương tự cần được tiêm chủng sau đó vài năm khi hệ thống đã đạt được sự cân bằng. Tỷ lệ dân số cần được tiêm chủng năm thứ nhất cao hơn rất nhiều so với tỷ lệ khi hệ thống đạt được sự cân bằng sau một vài năm. Lý do là khi chương trình tiêm chủng bắt đầu, phần lớn dân số ở trạng thái dễ bị nhiễm bệnh. Tuy nhiên sau một vài năm, một tỷ lệ cao dân số sẽ được tiêm chủng và có thể đạt được miễn dịch cộng đồng hiệu quả. Thời hạn miễn dịch của vaccin phòng COVID-19 chỉ được xác định rõ ràng khi có kết quả của các thử nghiệm lâm sàng phase 4 dựa vào cỡ mẫu nghiên cứu lớn và việc theo dõi đối tượng nghiên cứu trong suốt thời gian tiến hành nghiên cứu. Các nghiên cứu này sẽ ghi nhận bất cứ tác dụng không mong muốn nghiêm trọng nào của vaccin theo thời gian, đồng thời xác minh bất cứ trường hợp nào đã được tiêm vaccin còn có thể mắc SARS-CoV-2, và nếu điều đó xảy ra thì mức độ nghiêm trọng của bệnh sẽ như thế nào. Các nghiên cứu tiến cứu thực hiện trên số đông dân số như vậy cần được lên kế hoạch một cách cẩn thận và cần được trợ giúp về tài chính của các chính phủ cũng như các công ty sản xuất dược phẩm. Những nghiên cứu này nên được thực hiện trên đối tượng nghiên cứu là nhóm dân số được tiêm chủng có nguy cơ cao như những người trên 70 tuổi và những bệnh nhân có bệnh mắc kèm với nguy cơ cao nhiễm COVID-19. Với các bệnh nhân cao tuổi, việc thực hiện tiêm vaccin lặp lại nhiều lần có nhiều khả năng xảy ra để có thể kiểm soát được sự lây lan của SARS-CoV-2. Do đó, các nhà sản xuất vaccin nên tập trung vào việc cải thiện hiệu quả phòng bệnh của các vaccin thế hệ thứ nhất trong những năm tới.

Điều gì sẽ xảy ra nếu các quốc gia không thể thực hiện việc tiêm chủng trên diện rộng dân số? Thứ nhất, SARS-CoV-2 sẽ trở thành dịch nhưng ở quy mô nhỏ. Mức độ chính xác của quy mô này phụ thuộc vào quy mô tiêm chủng được thực hiện, thường ở mức cao nhất vào mùa đông và thấp nhất vào mùa hè tại các nước thuộc bán cầu Bắc. Thứ  hai, các nhà hoạch định chính sách y tế cần xem xét khả năng tiêm chủng bắt buộc và cấp  chứng nhận tiêm chủng cho học sinh và người lao động. Thái độ ngần ngại của người dân với việc sử dụng vaccin có thể khiến cho miễn dịch cộng đồng sẽ khó đạt được tại nhiều quốc gia. Một trở ngại khác với các nhà hoạch định chính sách y tế và công ty sản xuất vaccin là khả năng đột biến của SARS-CoV-2. Thông thường, hiệu quả phòng bệnh của vaccin phụ thuộc nhiều vào sự ổn định của virus mục tiêu. Nếu không, chúng ta sẽ rơi vào trường hợp của vaccin phòng virus cúm A. Khi đó thành phần của vaccin phải được thay đổi dựa vào sự xuất hiện chiếm ưu thế của chủng virus nào trong năm. Chỉ  trong vòng khoảng 1 năm, nhiều vaccin đã được nghiên cứu thử  nghiệm lâm sàng từ phase 1 tới phase 3. Đó là một thành tựu khoa học rất lớn. Tuy nhiên việc thuyết phục được chính phủ và người dân tại nhiều quốc gia chấp nhận tiêm chủng để đạt được miễn dịch cộng đồng là một thách thức rất lớn.

Lược dịch

TS. Trương Viết Thành

(Theo The Lancet, 4/11/2020)

Tài liệu tham khảo:

1. Bloom BR, Lambert PH. The vaccine book, 2nd edn. London: Academic Press/Elsevier,
2. Ward H, Cooke G, Atchinson C, et al. Declining prevalence of antibody positivity to SARS-CoV-2: a community study of 365,000 adults. medRxiv 2020; published online Oct 27. https://doi.org/10.1101/2020.10.26.20219725 (preprint).
3. Wajnberg A, Amanat F, Firpo A, et al. Robust neutralizing antibodies to SARS-CovV-2 infection persist for months. Science 2020; published online Oct 28. https://doi.org/10.1126/science.abd772.8.
4. Ripperger TJ, Uhrlaub JL, Watanabe M, et al. Orthogonal SARS-CoV-2 serological assays enable surveillance of low prevalence communities and reveal durable immunity. Immunity 2020; published online Oct 13. https://doi.org/ 10.1016/j.immuni.2020.10.004.
5. Addetia A, Crawford KHD, Dingens A, et al. Neutralizing antibodies correlate with protection from SARS-CoV-2 in humans during a fishery vessel outbreak with a high attack rate. J Clin Microbiol 2020; 58: e02107–20.