Một ngôi sao đáng ngạc nhiên của đại dịch coronavirus là phân tử được gọi là mRNA. Đây là thành phần quan trọng trong vắc xin Pfizer và Moderna COVID-19. Nhưng bản thân mRNA không phải là một phát minh mới từ phòng thí nghiệm. Nó đã phát triển hàng tỷ năm trước và được tìm thấy một cách tự nhiên trong mọi tế bào trong cơ thể bạn. Các nhà khoa học cho rằng RNA có nguồn gốc từ những dạng sống sớm nhất, thậm chí trước cả khi DNA tồn tại.
mRNA là gì?!
RNA thông tin (Messenger RNA, hay mRNA) là vật liệu di truyền cho cơ thể chúng ta biết cách tạo ra Protein.
Messenger RNA, còn được gọi là mRNA, là một trong những loại RNA được tìm thấy trong tế bào. Loại đặc biệt này, giống như hầu hết các RNA, được tạo ra trong nhân và sau đó được xuất ra tế bào chất, nơi bộ máy dịch mã, bộ máy thực sự tạo ra protein, liên kết với các phân tử mRNA này và đọc mã trên mRNA để tạo ra một loại protein cụ thể. Vì vậy, nói chung, một gen, DNA của một gen, có thể được phiên mã thành một phân tử mRNA sẽ tạo ra một protein cụ thể.
Bạn có thể biết về DNA. Đó là phân tử chứa tất cả các gen của bạn được viết bằng mã bốn chữ cái – A, C, G và T.
Cấu trúc của RNA tương tự như DNA nhưng có một số điểm khác biệt quan trọng. RNA là một chuỗi đơn của các ký tự mã (nucleotide), trong khi DNA là chuỗi kép. Mã RNA chứa U thay vì T – uracil thay vì thymine. Cả hai cấu trúc RNA và DNA đều có xương sống làm từ đường và các phân tử phốt phát, nhưng đường của RNA là ribose và của DNA là deoxyribose. Đường của DNA chứa ít nguyên tử oxy hơn và sự khác biệt này được phản ánh trong tên của chúng: DNA là biệt danh của axit deoxyribonucleic, RNA là axit ribonucleic.
Các bản sao giống hệt nhau của DNA nằm trong mọi tế bào của một sinh vật, từ tế bào phổi đến tế bào cơ đến tế bào thần kinh. RNA được sản xuất khi cần thiết để đáp ứng với môi trường tế bào năng động và nhu cầu tức thì của cơ thể. Nhiệm vụ của mRNA là giúp kích hoạt bộ máy tế bào để tạo ra các protein, như được mã hóa bởi DNA, phù hợp với thời gian và địa điểm đó.
Năm điều bạn có thể chưa biết về vắc xin mRNA
Một loại vắc-xin mRNA do công ty Moderna của Mỹ phát triển đã bắt đầu thử nghiệm trên người đầu tiên vào ngày 16 tháng 3, trong khi một loại vắc-xin khác đang được phát triển bởi công ty Đức CureVac đã được Ủy ban châu Âu cung cấp khoản đầu tư 80 triệu euro. Nhưng chính xác thì vắc xin mRNA là gì và tại sao chúng có thể hứa hẹn trong cuộc chiến chống lại coronavirus? Chúng tôi đã nói chuyện với Giáo sư Isabelle Bekeredjian-Ding, người đứng đầu bộ phận vi sinh vật học của Viện Paul Ehrlich của Đức, nơi cung cấp lời khuyên khoa học cho các công ty, bao gồm CureVac, và người ngồi trong ủy ban khoa học của Sáng kiến Thuốc cải tiến của Châu Âu. Dưới đây là năm điều cần biết.
1. Chúng là một loại vắc xin hoàn toàn mới
Vắc-xin mRNA được chấp thuận cho coronavirus, nó là vắc-xin đầu tiên thuộc loại này. Giáo sư Bekeredjian-Ding cho biết: “Đó là một cách chế tạo vắc-xin rất độc đáo và cho đến nay, chưa có loại vắc-xin nào (như vậy) được cấp phép cho bệnh truyền nhiễm.”
Vắc xin hoạt động bằng cách huấn luyện cơ thể nhận biết và phản ứng với các protein được tạo ra bởi các sinh vật gây bệnh, chẳng hạn như vi rút hoặc vi khuẩn. Vắc xin truyền thống được tạo thành từ liều lượng nhỏ hoặc bất hoạt của toàn bộ sinh vật gây bệnh, hoặc các protein mà nó tạo ra, được đưa vào cơ thể để kích thích hệ thống miễn dịch bắt đầu phản ứng.
Ngược lại, vắc xin mRNA đánh lừa cơ thể sản xuất một số protein virus. Chúng hoạt động bằng cách sử dụng mRNA, hay RNA thông tin, là phân tử về cơ bản đưa các chỉ thị DNA vào hoạt động. Bên trong tế bào, mRNA được sử dụng làm khuôn để tạo ra protein. Giáo sư Bekeredjian-Ding cho biết: “Một mRNA về cơ bản giống như một dạng tiền protein và (trình tự mã hóa) những gì protein cơ bản được tạo thành sau này.”
Để sản xuất vắc-xin mRNA, các nhà khoa học sản xuất một phiên bản tổng hợp của mRNA mà vi-rút sử dụng để xây dựng các protein lây nhiễm của nó. MRNA này được đưa vào cơ thể người, tế bào của chúng đọc nó như hướng dẫn để xây dựng protein virut đó, và do đó tự tạo ra một số phân tử của virut. Các protein này đơn độc, vì vậy chúng không tập hợp lại để tạo thành virus. Sau đó, hệ thống miễn dịch phát hiện ra các protein virus này và bắt đầu tạo ra phản ứng phòng thủ với chúng.
2. Chúng có thể sản xuất mạnh mẽ và đơn giản hơn các loại vắc xin truyền thống
Hệ thống miễn dịch của chúng ta có hai phần: bẩm sinh (khả năng phòng vệ mà chúng ta sinh ra đã có) và thu được (chúng ta phát triển khi tiếp xúc với mầm bệnh). Các phân tử vắc xin cổ điển thường chỉ hoạt động với hệ thống miễn dịch thu được và hệ thống miễn dịch bẩm sinh được kích hoạt bởi một thành phần khác, được gọi là chất bổ trợ. Điều thú vị là mRNA trong vắc-xin cũng có thể kích hoạt hệ thống miễn dịch bẩm sinh, cung cấp thêm một lớp bảo vệ mà không cần thêm chất bổ trợ.
Giáo sư Bekeredjian-Ding cho biết: “Tất cả các loại tế bào miễn dịch bẩm sinh đang được kích hoạt bởi mRNA. ‘Điều này giúp hệ thống miễn dịch chuẩn bị sẵn sàng cho một mầm bệnh nguy hiểm và do đó loại phản ứng miễn dịch được kích hoạt là rất mạnh mẽ.‘
Vẫn còn rất nhiều việc phải làm để hiểu phản hồi này, thời gian bảo vệ mà nó có thể cung cấp và liệu có bất kỳ nhược điểm nào hay không.
Giáo sư Bekeredjian-Ding cũng giải thích rằng bởi vì bạn không đưa toàn bộ vi rút vào cơ thể, vi rút không thể tự bảo vệ và do đó hệ thống miễn dịch có thể tập trung vào việc tạo ra phản ứng với các protein của vi rút mà không bị can thiệp bởi vi-rút.
Và bằng cách để cơ thể con người tự sản xuất các protein mô phỏng virus, vắc xin mRNA đã cắt bỏ một số quy trình sản xuất và sản xuất sẽ dễ dàng và nhanh chóng hơn so với vắc xin truyền thống. ‘Trong tình huống này, lợi ích chính là nó dễ dàng sản xuất (và) nó cũng có thể tương đối dễ dàng để nâng cấp sản xuất, tất nhiên, điều này rất quan trọng nếu bạn nghĩ về việc triển khai khắp châu Âu và thế giới,’ Giáo sư Bekeredjian-Ding cho biết.
3. Hầu hết những gì chúng ta biết về vắc-xin mRNA đến từ công trình điều trị ung thư
Hầu hết các nghiên cứu về việc sử dụng mRNA để kích thích phản ứng miễn dịch cho đến nay đều tập trung vào ung thư, với mRNA khối u được sử dụng để giúp hệ thống miễn dịch của con người nhận ra và phản ứng với các protein được tạo ra bởi các khối u cụ thể của họ. Giáo sư Bekeredjian-Ding cho biết: “Công nghệ này rất tốt cho lĩnh vực ung thư, bởi vì bạn có thể phát triển vắc-xin dành riêng cho bệnh nhân vì mỗi khối u đều khác nhau.”
Sử dụng mRNA của khối u theo cách này sẽ kích hoạt các tế bào T của cơ thể – một phần của hệ thống miễn dịch có được để tiêu diệt các tế bào, rất hữu ích để tiêu diệt các khối u. Nó cũng có thể quan trọng đối với coronavirus. Giáo sư Bekeredjian-Ding cho biết: “Trong các trường hợp nhiễm virus, chúng ta thường biết rằng cần phải có phản ứng mạnh của tế bào T vì virus thích ẩn náu trong tế bào. ‘Có một hy vọng chắc chắn rằng, đặc biệt là trong bối cảnh này, điều này thực sự có thể hoạt động… và do đó loại bỏ… các tế bào bị nhiễm bệnh khỏi cơ thể. ”
Nhưng để chống lại một loại vi rút như SARS-CoV-2, rất có thể một phần khác của hệ thống miễn dịch mắc phải cũng cần được kích hoạt – các tế bào B, sản xuất ra các kháng thể đánh dấu vi rút để cơ thể tiêu diệt. ‘Và có rất ít kinh nghiệm về điều này (ngoài các mô hình lây nhiễm trên động vật), bởi vì đối với mô hình khối u, điều này không liên quan lắm.’
4. Còn rất nhiều ẩn số
Vì vắc-xin mRNA hiện chỉ mới bắt đầu, nên có rất nhiều ẩn số khá cơ bản chỉ có thể được giải đáp thông qua các thử nghiệm trên người. ‘Thực sự thách thức hiện tại, tôi nghĩ là phải hiểu liệu những loại vắc xin này có thực sự có thể tạo ra phản ứng miễn dịch bảo vệ đủ ở người hay không và để hiểu, ví dụ, số lượng mRNA sẽ cần thiết để thực hiện điều này,’ Giáo sư Bekeredjian-Ding cho biết.
Các câu hỏi nổi bật khác bao gồm liệu các protein đã được chọn cho vắc-xin có phải là những protein phù hợp để ngăn ngừa nhiễm trùng coronavirus trong cơ thể hay không, phản ứng miễn dịch được nhắm mục tiêu như thế nào đối với loại coronavirus cụ thể này, khả năng miễn dịch tồn tại trong bao lâu và liệu nó có gây ra phản ứng phụ không – Các tác động như tăng phản ứng viêm như mẩn đỏ và sưng tấy hoặc trong trường hợp xấu nhất là làm trầm trọng thêm bệnh.
5. Có thể tiêm chủng trên diện rộng.
Một khi vắc xin mRNA đã được phê duyệt, có thể mất 12-18 tháng, nó sẽ dễ dàng mở rộng quy mô sản xuất. Bởi vì quy trình sản xuất ngắn hơn so với các loại vắc xin khác – GS Bekeredjian-Ding ước tính khoảng vài tháng thay vì 1-2 năm đối với vắc xin thông thường – có khả năng những loại vắc xin này sẽ được nhân rộng nhanh chóng. Điều này rất hữu ích trong bối cảnh của coronavirus, có khả năng sẽ cần các chương trình chủng ngừa hàng loạt.
Giáo sư Bekeredjian-Ding cho biết: “Tôi nghĩ rằng chúng ta sẽ cần một độ bao phủ dân số rất cao, nhưng nó phụ thuộc một chút vào các quốc gia và dịch tễ học. ‘Ở những quốc gia mà coronavirus lây lan rất nhanh, chúng tôi cũng mong đợi rằng có nhiều người đã tiếp xúc với virus và những người thực sự đã có phản ứng miễn dịch tự nhiên. Nhưng mặt khác, nếu bạn nhìn vào nước Đức, chẳng hạn, hiện giờ tất cả chúng ta đang ở nhà, bị cấm và không được phép ra khỏi nhà ngoại trừ những việc cần thiết.
Do đó, dân số vẫn dễ bị nhiễm, cô ấy nói. ‘Và vì vậy ở đây, bạn chắc chắn cần phải nghĩ đến việc tiêm chủng cho toàn dân.”
‘Đó là lý do tại sao những loại vắc xin này cũng được quan tâm, bởi vì bạn có thể quản lý được điều đó, trong khi với các loại vắc xin khác, việc sản xuất số lượng này khó hơn (trong một khoảng thời gian ngắn).’
Nếu bạn thích bài viết này, vui lòng xem xét chia sẻ nó trên phương tiện truyền thông xã hội.
ĐỌC THÊM >> Vắc xin COVID-19 của Pfizer thậm chí còn tuyệt vời hơn bạn nghĩ
Nguồn:
_https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/downloads/vaccines/COVID-19-mRNA-infographic_G_Vietnamese.pdf
_https://horizon-magazine.eu/article/five-things-you-need-know-about-mrna-vaccines.html
_https://theconversation.com/what-is-mrna-the-messenger-molecule-thats-been-in-every-living-cell-for-billions-of-years-is-the-key-ingredient-in-some-covid-19-vaccines-158511
