“Chúng ta cần vắc xin,” nhà miễn dịch học Jacob Glanville nói. Ông biết về việc chống lại nhiễm trùng; nhà khoa học trước đây của Pfizer với mái tóc xoăn nhanh nhẹn đã dành nhiều năm tìm kiếm một loại vắc xin cúm toàn cầu, và công ty khởi nghiệp Distributed Bio của ông có trụ sở tại San Francisco đang đứng đầu nhiều dự án vắc xin khác nhau. Không ngạc nhiên khi đội ngũ của ông đang làm việc chăm chỉ để tìm ra các công cụ sinh học dược phẩm để chiến đấu chống lại Covid-19, nhưng đây là điều gì đó khác biệt: Họ không tham gia vào cuộc đua của cộng đồng khoa học để tìm ra vắc xin. Thay vào đó, Distributed Bio là một phần của cuộc chạy đua nghiên cứu song song về coronavirus: việc tìm kiếm các phương pháp điều trị bằng kháng thể.
Cùng với một loạt các đội nghiên cứu trong các phòng thí nghiệm trên khắp thế giới, Glanville đang theo đuổi các phương pháp điều trị bằng kháng thể như một công cụ bổ sung để chiến đấu chống lại Covid-19. Khác với vắc xin, các phương pháp điều trị bằng kháng thể không tạo ra sự bảo vệ lâu dài chống lại một căn bệnh. Thay vào đó, những phương pháp điều trị này được thiết kế để trang bị cơ thể với các công cụ để ngay lập tức (mặc dù tạm thời) chiến đấu chống lại một nhiễm trùng, hoặc ngăn chặn một sự lây lan nguy hiểm.
Điều này một phần là vấn đề về thời gian. “Vắc xin mất rất nhiều thời gian,” Glanville nói. Các thử nghiệm truyền thống yêu cầu tiêm vắc xin cho những người khỏe mạnh, sau đó quan sát xem họ có phát triển miễn dịch hay không. Chứng minh hiệu quả đòi hỏi phải chờ đợi. Và đợi chờ. Ngay cả khi các công ty công nghệ sinh động như Moderna đã quản lý tham gia thử nghiệm trên người chỉ trong vài tháng, nhiều nhà nghiên cứu vẫn nghi ngờ vào các kế hoạch tiêm chủng lạc quan được đưa ra bởi các nhà chính trị và nhà phân tích. “Tôi nghĩ các kháng thể có con đường nhanh hơn đến việc triển khai,” Robert Carnahan, giám đốc phó của Trung Tâm Vắc Xin Vanderbilt, người cũng đang làm việc trên nghiên cứu điều trị bằng kháng thể của riêng mình, cho biết. “Chúng ta entweder để mọi người bị bệnh hoặc chúng ta có được vắc xin, và kháng thể có thể tạo cầu nối cho chúng ta đến khoảnh khắc đó.”
Khi tiếp xúc với virus, hệ miễn dịch tạo ra các kháng thể, các protein bảo vệ cơ thể khỏi các chất ngoại lai. Điều này đang xảy ra với những người đang chiến đấu chống lại SARS-CoV-2 trên khắp thế giới. Các kháng thể lưu lại trong máu của họ sau khi các triệu chứng suy giảm, bảo vệ họ khỏi nhiễm trùng tiếp theo. Hiện tại, huyết tương máu từ bệnh nhân Covid-19 hồi phục có thể được truyền vào những người đang chiến đấu với căn bệnh, như một cách để giới thiệu các kháng thể hiệu quả vào hệ thống của họ. Sử dụng máu từ người hồi phục để chống lại bệnh là một phương pháp điều trị cũ, và huyết tương phục hồi đã được sử dụng để điều trị bệnh nhân MERS, SARS, và Ebola. Cho đến nay, dường như huyết tương phục hồi có thể giúp những người nhiễm Covid-19 hồi phục. Tuy nhiên, nó có một số hạn chế lớn. Hạn chế rõ nhất là vấn đề quy mô. Có một nguồn cung cấp huyết tương phục hồi có hạn trên thế giới, vì vậy không thể thu thập đủ lượng, ngay cả khi mọi người từng mắc bệnh đều vui vẻ hiến máu mỗi tuần. Thu thập và phân phối máu cũng là quá trình phức tạp, tốn sức lao động.
Và còn một vấn đề khác, đó là quá trình không hiệu quả. Mỗi lần hiến máu của người hiến máu sẽ chứa các kháng thể đối với một loạt các nhiễm trùng trước đó, không chỉ Covid-19. Vì vậy, số lượng kháng thể trong huyết tương của họ có thể chiến đấu thực sự với virus cụ thể này có thể rất thấp. Các phương pháp điều trị bằng kháng thể áp dụng logic của huyết tương phục hồi và cải tiến khái niệm của nó bằng cách tạo ra các phiên bản có đích, mạnh mẽ và có khả năng mở rộng của các loại kháng thể mà chúng ta sản xuất có thể tiêu diệt Covid-19, được sản xuất hàng loạt trong phòng thí nghiệm thay vì được rút từ cánh tay người. Lý tưởng nhất, quá trình điều trị cũng sẽ ít phức tạp hơn so với việc truyền huyết tương. “Có thể bạn sẽ có thể tiêm dưới da, giống như một thủ tục ngoại trú,” Glanville nói.
Tất nhiên, liều lượng điều trị hiện chỉ là một giả thuyết. Các nhà khoa học vẫn đang trong giai đoạn đua tay của nghiên cứu của họ, và vẫn chưa rõ loại điều trị bằng kháng thể nào sẽ tiến lên phía trước. Nhiều người đã tin rằng họ đã xác định được các kháng thể hiệu quả và có bằng chứng rằng chúng có thể làm trơ virus Covid-19. Nhưng họ vẫn cần đảm bảo rằng các kháng thể có vẻ hứa hẹn trong một môi trường phòng thí nghiệm sẽ hoạt động khi được giới thiệu vào động vật nhiễm trùng, và sau đó chúng sẽ hoạt động khi được giới thiệu vào người nhiễm trùng—và sau đó mới có thể sản xuất hàng loạt một cách an toàn, hiệu quả về chi phí, và kịp thời. “Có rất nhiều phương pháp khác nhau mà mọi người đang thử, tất cả đều hứa hẹn,” giáo sư hóa học Đại học Yale David Spiegel, người cũng là cộng sáng lập của công ty dược phẩm Kleo Pharmaceuticals có trụ sở tại New Haven, nói. “Đó là khoa học thử nghiệm.”
Có nhiều cách tiếp cận khác nhau mà các nhóm nghiên cứu đang áp dụng để tạo ra các kháng thể. Distributed Bio của Glanville và Kleo Pharmaceuticals của Spiegel đều đang sản xuất những gì có thể được gọi là các kháng thể “tổng hợp”, cũng như một nhóm tại Mount Sinai do chuyên gia nội tiết học Mone Zaidi dẫn đầu, người đã có kinh nghiệm tạo ra các kháng thể tổng hợp trong quá trình tìm kiếm phương pháp điều trị cho loãng xương. Tuy nhiên, phương pháp của họ khác nhau. Ví dụ, Kleo Pharmaceuticals sử dụng kháng thể miễn dịch tĩnh mạch sẵn có, được chiết xuất từ máu của bệnh nhân người khỏe mạnh, sau đó sửa đổi hóa học thành một chất liệu cụ thể sẽ đẩy lùi Covid-19. “Chúng tôi về cơ bản đã sửa đổi chúng theo cách tổng hợp,” Spiegel nói.
Glanville có một phương pháp tiếp cận công nghệ mạnh mẽ. Anh ấy sử dụng phương pháp tính toán để mô phỏng các kháng thể phù hợp. Anh ấy so sánh nó như việc vận hành khóa vặn. “Giống như trong một bộ phim cướp ngân hàng, khi bạn thử tất cả các kết hợp—đó đơn giản là cách công nghệ của tôi hoạt động,” anh ấy nói. Các máy tính tạo ra “hàng tỉ phiên bản biến đổi” của các kháng thể đã có sẵn, được tùy chỉnh để chiến đấu tốt hơn với Covid-19.
Ở New York, nhóm của Zaidi cũng sử dụng mô hình tính toán, hợp tác với một công ty sinh học tại New Jersey gọi là GenScript. Trong khi điểm khởi đầu của Glanville là các kháng thể cực mạnh cho virus SARS ban đầu, phương pháp của Zaidi tập trung vào việc xem xét cấu trúc tinh thể của Covid-19 và sau đó tạo ra một kháng thể tổng hợp được đích đến một cách hiệu quả nhất để ngăn chặn bệnh tương tác với tế bào người.
Trong khi đó, các nhà nghiên cứu khác đang tìm đến vương quốc động vật để tiến hành dự án về kháng thể của họ. Người nghiên cứu của Đại học Texas, Daniel Wrapp, ví dụ, đã tận dụng một chú lạc đà Bỉ 4 tuổi tên là Winter, một nguồn cảm hứng không thường cho nghiên cứu của anh ấy. Hợp tác với Đại học Ghent ở Bỉ, Wrapp đã phát hiện ra rằng các nanobody từ máu của Winter hứa hẹn. Kể từ năm 2016, Wrapp và các cộng sự của anh tại Ghent đã nghiên cứu cách các kháng thể của lạc đà chiến đấu với virus, bao gồm cả MERS và SARS. Họ phát hiện ra rằng kháng thể nhỏ của lạc đà, được gọi là nanobody, có hiệu quả trong việc làm trơ những loại coronavirus đó. Khi đợt bùng phát Covid-19 bắt đầu, họ nhanh chóng chuyển hướng nghiên cứu của họ để xem xét cách kháng thể này có thể được sử dụng chống lại SARS-CoV-2. “Những nanobody có khoảng một nửa kích thước của một kháng thể thông thường, điều này làm cho chúng ổn định hơn. Chúng cũng có khả năng kết hợp với các phần của protein mà các kháng thể lớn hơn không thể kết hợp được,” Wrapp nói. (Anh ấy lưu ý rằng nanobody, một loại kháng thể chuyên biệt, chủ yếu được sản xuất bởi động vật có vú và cá mập, nhưng làm việc với lạc đà dễ dàng hơn làm việc với cá mập.) Sau khi cô lập chuỗi để sản xuất nanobody từ Winter, nhóm của Wrapp đã bắt đầu sản xuất chúng trong phòng thí nghiệm và điều chỉnh chúng để chiến đấu với Covid-19.
Có hàng trăm dự án khác nhau như thế này, đang ở các giai đoạn phát triển khác nhau, tại các công ty dược phẩm và các phòng thí nghiệm học thuật trên khắp thế giới. Một số dự án đã ở trong thử nghiệm trên động vật—Glanville và Wrapp đang đợi xem con chuột hamster nhiễm Covid-19 sẽ ra sao khi được tiêm kháng thể của họ. Tại Đại học Peking, nhà sinh hóa Sunney Xie đã hoàn thành thử nghiệm trên chuột cho phương pháp điều trị bằng kháng thể của ông, dựa trên tế bào B từ người bệnh phục hồi. Dự kiến tháng 7 và tháng 8 sẽ bắt đầu thử nghiệm trên người cho dự án của Xie và nhiều dự án tại Mỹ. Bradley Ringeisen, giám đốc Văn phòng Công nghệ Sinh học của Darpa, tin rằng ít nhất hai trong các dự án mà nó tài trợ sẽ bắt đầu thử nghiệm trên người vào mùa hè này. Regeneron Pharmaceuticals, một công ty bắt đầu thử nghiệm trên người cho hỗn hợp kháng thể của họ vào tháng 6, gần đây thông báo với các nhà đầu tư rằng họ đang nhắm đến việc phát hành vào mùa thu. Glanville tin rằng thời gian của Distributed Bio có thể tương tự. “Giả sử mọi thứ diễn ra đúng—và điều này rất chặt chẽ—chúng ta sẽ nói về khả năng phát hành quy mô lớn vào tháng 9,” anh ấy nói.
Việc phát hành rộng rãi sẽ phụ thuộc không chỉ vào hiệu quả mà còn vào việc vượt qua các rào cản quy định. Ringeisen nói Darpa ưu tiên các dự án sử dụng kháng thể người hơn là các kháng thể tổng hợp hoặc tính toán do lo ngại rằng các phương pháp thử nghiệm hơn có thể bị trì hoãn bởi các rào cản quy định. “Nếu chúng không phải là người và chúng không được tạo ra từ người, thì quá trình quy định có thể bị chậm lại,” anh ấy nói.
Tại Viện Miễn dịch học La Jolla, nhà miễn dịch học Erica Saphire đang chạy một chương trình để đánh giá các ứng cử viên điều trị kháng thể khác nhau về hiệu quả và khả năng sản xuất hàng loạt trên quy mô toàn cầu, bao gồm cả cho các quốc gia thu nhập thấp và trung bình. Một trong những rào cản mà các dự án này sẽ phải vượt qua là đảm bảo rằng các kháng thể của họ dễ dàng và có khả năng chi trả được để sản xuất, cộng thêm hiệu quả của chúng. “Nếu bạn không thể sản xuất được ở quy mô, điều đó sẽ không phải là một phương pháp điều trị toàn cầu,” Saphire nói.
“Nhức nhối lớn hiện tại là sản xuất,” Glanville nói. “Quá chậm để sản xuất kháng thể như là thuốc sử dụng các phương pháp truyền thống.” Anh ấy đang thảo luận với một công ty ở Silicon Valley có một hướng đi thay thế để xây dựng kháng thể có thể tiết kiệm thời gian. Nhưng việc hy sinh tính đáng tin cậy để đổi lấy tốc độ là một vấn đề nan giải. “Nó có rủi ro hơn, nhưng nếu thành công, nó có thể giảm khoảng hai tháng so với thời gian để tiến hành thử nghiệm lâm sàng trên người,” anh ấy nói.
Darpa cũng quan tâm đến việc mở rộng quy mô và đang cùng các đối tác dược phẩm như AstraZeneca để dành các bể cấy vi sinh sản xuất các loại điều trị kháng thể được lựa chọn cho đại đa số người dân. Ringeisen dự kiến đầu năm 2021 sẽ là thời điểm họ sẵn sàng mở rộng quy mô, với điều kiện mọi thứ diễn ra tốt. Khác với một số nhà nghiên cứu kháng thể khác, họ tin rằng dự án của họ có thể tiến triển nhanh hơn rất nhiều so với vaccine, ông tin rằng lịch trình sản xuất kháng thể không khác biệt nhiều so với lịch trình điều trị bằng kháng thể. (“Mỗi người có mức độ lạc quan khác nhau,” Saphire nói.)
Giá trị đề xuất của những liệu pháp này không chỉ là khả năng các liệu pháp kháng thể có thể triển khai trước vaccine. Đối với một số nhóm người, liệu pháp kháng thể đơn giản là hữu ích hơn rất nhiều so với vaccine. Bất cứ ai đã từng bị nhiễm virus corona ví dụ, đã quá muộn để tiêm vaccine nhưng vẫn có thể được giúp đỡ bằng một liều kháng thể trong khi họ chiến đấu với Covid-19. Và đối với người trẻ, người già và những người có hệ miễn dịch yếu, vaccine thường không hoạt động tốt. Đối với họ, liệu pháp kháng thể có thể là một lớp khiên cần thiết hơn. Điều này dĩ nhiên làm công việc trở nên cấp bách hơn và các nhà nghiên cứu đua nhau để sẵn sàng với liệu pháp của họ cảm nhận được áp lực thời gian. Như Glanville nói, “Tôi đang trong cuộc đua điên cuồng.”
Thêm từ Mytour về Covid-19
- “Bạn không đơn độc”: Cách một y tá đang đối mặt với đại dịch
- Tôi tham gia một học viện theo dõi tiếp xúc với coronavirus
- Một cuộc thăm dò định giá một cuộc sống con người thực sự có giá trị bao nhiêu?
- Bệnh lạ ảnh hưởng đến trẻ em mắc Covid-19 là gì?
- Câu hỏi thường gặp và hướng dẫn của bạn đến tất cả mọi điều liên quan đến Covid-19
- Đọc tất cả bài viết của chúng tôi về Covid-19 tại đây