Biến đổi protein giúp sản xuất hàng tỷ liều vaccine Covid-19

Nhằm giải quyết nhu cầu sản xuất nhanh chóng hàng tỷ liều vaccine Covid-19, nhóm nghiên cứu ở Đại học Texas, Austin, thiết kế thành công một protein quan trọng từ nCoV. Việc chỉnh sửa sẽ cho phép sản xuất vaccine nhanh và ổn định hơn trên khắp thế giới. Các nhà nghiên cứu công bố phát hiện hôm 23/7 trên tạp chí Science.

Phần lớn vaccine nCoV tiềm năng hiện nay rèn luyện để hệ miễn dịch của con người nhận dạng một protein quan trọng trên bề mặt virus gọi là protein hình gai nhằm ngăn chặn lây nhiễm. Các nhà nghiên cứu thiết kế một phiên bản mới của protein này để lượng protein trong tế bào cao gấp 10 lần phiên bản ban đầu sử dụng ở nhiều loại vaccine Covid-19. Cùng với đồng nghiệp ở Viện Sức khỏe Quốc gia, một số thành viên trong nhóm nghiên cứu UT cũng thiết kế phiên bản ban đầu của protein hình gai dùng trong ít nhất hai loại vaccine đang thử nghiệm lâm sàng tại Mỹ.

"Tùy theo loại vaccine, phiên bản protein cải tiến có thể giúp giảm liều lượng hoặc tăng tốc độ sản xuất", Jason McLellan, phó giáo sư Khoa Sinh học Phân tử ở UT, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết. "Dù theo hướng nào, nó cũng cho phép nhiều bệnh nhân tiếp cận với vaccine nhanh hơn". Mang tên HexaPro, vaccine mới cũng ổn định hơn phiên bản ban đầu của protein hình gai nên dễ bảo quản và vận chuyển hơn. Nó cũng giữ nguyên hình dáng dưới nhiệt độ cao, khi bảo quản ở nhiệt độ phòng và qua nhiều lần đông lạnh - rã đông. Đó là những đặc tính mong muốn ở vaccine.

Các công ty với nền tảng công nghệ khác nhau có thể thử nghiệm và phát triển vaccine Covid-19 bằng cách sử dụng HexaPro. HexaPro cũng có thể dùng trong xét nghiệm kháng thể, giúp phát hiện sự tồn tại của kháng thể trong máu bệnh nhân và hé lộ liệu người đó có từng nhiễm nCoV hay không.

Phiên bản protein hình gai ban đầu của nhóm nghiên cứu là nền tảng của hai loại vaccine đang thử nghiệm lâm sàng, bao gồm vaccine mRNA-1273 của công ty Moderna và NVX-CoV2373 của công ty Novavax. Đối với vaccine axit nucleic sử dụng tế bào của chính bệnh nhân để tạo ra protein virus kích hoạt phản ứng miễn dịch như mRNA-1273, khi dùng phiên bản protein hình gai cải tiến, những thế hệ vaccine mới sẽ chỉ cần liều lượng nhỏ hơn nhiều để thúc đẩy phản ứng miễn dịch tương tự từ bệnh nhân. Đối với vaccine bất hoạt chứa protein của virus thật như NVX-CoV2373, số lượng vaccine sản xuất cùng lô sẽ cao hơn nhiều.

Dựa theo kinh nghiệm tạo protein ổn định cho vaccine MERS-CoV (hội chứng hô hấp Trung Đông) và nhiều virus khác, nhóm nghiên cứu xác định 100 biến đổi khác nhau đối với protein hình gai có thể dẫn tới phiên bản ổn định hơn. Tiếp theo, họ tạo ra 100 phiên bản khác nhau của protein bằng cách đưa thiết kế di truyền cho mỗi phiên bản vào một môi trường tế bào người. Trong số 100 phiên bản protein hình gai đó, 26 phiên bản ổn định hơn hoặc cho số lượng cao. Các nhà nghiên cứu sau đó chọn ra 4 biến đổi có lợi, kết hợp với hai biến đổi từ phiên bản protein hình gai ban đầu để tạo HexaPro.

An Khang (Theo Sci Tech Daily)