| Ảnh minh họa. |
Theo công bố trên tạp chí PLOS Pathogens, trái ngược với tiêu chuẩn vắc xin lở mồm long móng (FMDV), loại vắc xin mới này không cần chứa virus sống - một yếu tố đặc biệt quan trọng vì căn bệnh lở mồm long móng (LMLM) cực kỳ dễ lây lan và khó đảm bảo tính an toàn của vắc xin - mà được chế tạo từ vỏ protein rỗng nhân tạo có chứa gen của virus không lây nhiễm. Điều này có nghĩa vắc xin có thể được sản xuất mà không cần biện pháp bảo đảm an toàn sinh học đắt đỏ và không cần phải giữ trong tủ lạnh.
FMDV có thể lây nhiễm cho hầu hết các loại vật nuôi trong gia đình – như trâu bò, cừu, lợn và dê. Đây là một căn bệnh rất nghiêm trọng đối với ngành nông nghiệp trên khắp thế giới đã từng bùng phát ở Nam Mỹ, Châu Phi và phần lớn châu Á. Tại Anh, dịch LMLM từng đã khiến nước này thiệt hại đến 8 tỉ euro. Năm 2010, Hàn Quốc và Nhật Bản cũng từng phải hứng chịu sự bùng nổ của căn bệnh này.
Trên thế giới, hiện có từ 3 - 4 tỉ liều vắc xin lở mồm long móng được sản xuất mỗi năm, song nguồn cung vắc xin vẫn thiếu ở nhiều nước. Giáo sư sinh học David Stuart thuộc Trường đại học Oxford (Anh) cho biết nhóm nghiên cứu sẽ tiến hành các cuộc thử nghiệm lớn hơn, song song với việc phát triển sản xuất loại vắc-xin mới.
Thông thường việc sản xuất các loại vắc xin gặp phải 3 khó khăn như sau: Thứ nhất, vắc xin được tạo ra bằng cách vô hiệu hóa virus sống, một tiến trình có hai bước, trong đó các phân tử virus đã được xử lý bằng một loại hóa chất để phá tan liên kết giữa vỏ protein của virus với bộ gen RNA bên trong. Virus được điều trị không thay đổi vẻ bề ngoài ở mức độ phân tử và vì thế kích thích một phản ứng miễn dịch bảo vệ khi được tiêm vào vật nuôi. Mặc dù các chế phẩm vắc xin này không còn truyền nhiễm, nhưng vì vật liệu gen bị hóa chất “khóa” bên trong phân tử virus, sẽ phải có các biện pháp an ninh phức tạp và tốn kém để ngăn chặn việc phát tán các mầm bệnh truyền nhiễm từ các nhà máy sản xuất.
Thứ hai, virus gây bệnh lở mồm long móng xuất hiện dưới nhiều dạng, khiến việc lưu giữ vắc xin trở nên phức tạp. Có tổng cộng 7 chủng virus - O, A, C, Asia1 và ba chủng ở Nam Phi là SAT1, -2 và -3. Mỗi chủng này lại có thể biến đổi thành các chủng phụ, và tất cả đều sử dụng RNA thay vì ADN để chứa các định dạng gen, chúng có tỉ lệ biến đổi rất cao. Trong bảy loại đó, chủng O, A và Asial là lây lan nhiều nhất và là mối lo ngại hàng đầu ở Châu Âu, chủng C dường như đã biến mất còn các chủng SAT hiện vẫn đang có mặt tại Châu Phi vùng hạ Sahara. Ngân hàng vắc xin Liên minh Châu Âu vẫn giữ vắc xin cho vài chủng phụ của O, A và Asia1 nhưng cần phải nghiên cứu liên tục để chuẩn bị vắc xin thích hợp cho những chủng virus khác nhau.
Vấn đề thứ ba là sự thiếu ổn định trong việc chế tạo ra vắc xin. Nghe có vẻ lạ lùng nhưng mối đe dọa đối với các loại gia súc này thực sự rất phức tạp, tách rời và mất tính lây nhiễm trong môi trường axit hay nóng ẩm. Vì vậy, kho vắc xin phải được giữ ở -130 độ C để kéo dài tuổi thọ. Sự thiếu ổn định của các không khí cũng sẽ là vấn đề khi các loại vắc xin hình thành từ các kho đông lạnh và được lấy ra sử dụng tại các trang trại, sẽ khó để giữ chúng đông lạnh, nhất là tại những khu vực điều kiện sống còn khó khăn.
Loại vắc xin tổng hợp mới xử lý các vấn đề trên thông qua việc kết hợp khéo léo giữa phân tích cấu trúc và ứng dụng di truyền. Nguồn gốc của dự án này bắt nguồn từ việc quan sát sự lây lan của các tế bào với sự sinh sôi của FMDV quá trình này không chỉ sản sinh ra loại virus mới mà còn sinh ra “phần rỗng”, phân tử có cùng lớp vỏ protein như một virus hoàn chỉnh nhưng thiếu hệ genn RNA. Và bởi nó không chứa RNA, phân tử rỗng không thể lây lan.
Phương pháp tiếp cận tương tự trong tương lai có thể được sử dụng để làm rỗng vỏ vắc-xin để chống lại các virus có liên quan như bại liệt và tay chân miệng, một loại bệnh ở người chủ yếu ảnh hưởng đến trẻ sơ sinh và trẻ em. Phát hiện mới thực sự đánh dấu một bước tiến vượt bậc của khoa học nhưng thách thức hiện nay là việc áp dụng công nghệ vắc xin tổng hợp với các chủng khác của FMDV và mở rộng quy mô sản xuất.
Đoàn Minh