Trong khi những công nghệ tân tiến nhất trên thế giới đang được sử dụng để phát triển vắc-xin COVID-19, tại Nhật Bản, giáo sư Takahiro Kusakabe lại chọn cho mình hướng phát triển có phần truyền thống nhưng không kém độc đáo.
Cùng với các đồng nghiệp của mình ở Đại học Kyushu, ông đang sử dụng những con tằm để sản xuất vắc-xin chống lại virus SARS-CoV-2.
Mỗi con tằm trong dự án của giáo sư Kusakabe, đều đóng vai trò như một nhà máy sinh học. Chúng có nhiệm vụ tổng hợp ra một loại protein dùng làm nguyên liệu chính cho một loại vắc-xin chống COVID-19.
"Chúng tôi đang có khoảng 250.000 con tằm thuộc 500 dòng giống khác nhau", giáo sư Kusakabe nói. Những con tằm đang không ngừng sinh sôi để chạy đua với thời gian trong việc sản xuất ra một loại vắc-xin đường uống dành cho COVID-19.
Dự kiến, nhóm nghiên cứu của giáo sư Kusakabe sẽ thử nghiệm lâm sàng loại vắc-xin này trên người vào năm 2021 tới.
Vắc-xin mà giáo sư Kusakabe đang phát triển dựa trên các protein hình gai bên ngoài vỏ virus SARS-CoV-2. Ông đã trích xuất gen virus sản sinh ra các gai protein này, cấy nó vào một chủng virus vô hại.
Sau đó, virus này được đưa vào bên trong tế bào của những con tằm. Trong vòng 4 ngày, những con tằm sẽ bị virus biến thành một nhà máy sinh học, giúp tổng hợp hàng loạt các protein gai của SARS-CoV-2. Các protein này sau đó được lọc ra, tinh chế và sử dụng làm vắc-xin COVID-19.
Giáo sư Kusakabe cho biết ông đã phải sàng lọc hàng nghìn con côn trùng trong phòng thí nghiệm để tìm ra một loại tằm có thể sản xuất protein hiệu quả.
Tại Nhật Bản, một công ty công nghệ sinh học có tên là Anges đang dẫn đầu cuộc đua tìm kiếm vắc-xin cho đại dịch COVID-19. Công ty được thành lập bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Osaka sử dụng công nghệ vắc-xin DNA.
Nghĩa là họ sẽ gửi các gen của protein gai virus SARS-CoV-2 thẳng vào cơ thể người. Từ các gen này, cơ thể người tiêm sẽ tạo ra các protein của virus, từ đó có khả năng nhận diện và miễn dịch đối với COVID-19.
Đi theo hướng tiếp cận khác, nhóm của giáo sư Kusakabe nhắm đến việc sản xuất protein gai trong những con tằm chứ không phải trong cơ thể người. Điều này được cho là an toàn hơn so với vắc-xin giảm độc lực, sử dụng một virus được làm yếu để đưa vào cơ thể.
Giáo sư Kusakabe có kế hoạch làm việc với Trường Khoa học Dược phẩm trực thuộc Đại học Kyushu để thử nghiệm vắc-xin này trên động vật. Đầu tiên, ông dự định tiêm các protein gai lấy từ những con tằm vào chuột để xem liệu điều này có tạo ra kháng thể ngăn chặn virus SARS-CoV-2 hay không.
Sau đó, ông sẽ tiếp tục kiểm tra xem liệu các kháng thể có thể chặn đứng con đường lây nhiễm của virus vào tế bào?
Theo tiến độ, các thử nghiệm trên động vật này sẽ được thực hiện vào đầu năm 2021. Sau đó nếu thành công, giáo sư Kusakabe sẽ tiến tới thử nghiệm lâm sàng trên người.
"Sử dụng những con tằm, bạn có thể rút ngắn thời gian tạo ra tiền chất vắc-xin xuống còn khoảng 40 ngày", ông nói. Đồng thời, chi phí sản xuất vắc-xin theo hướng tiếp cận này cũng rẻ hơn, do việc nuôi tằm không đòi hỏi thiết bị lớn và đắt tiền.
Hai năm trước, giáo sư Kusakabe từng thành lập một công ty khởi nghiệp có tên là Kaico. Công ty "spin-off" từ trường đại học hướng đến việc thương mại hóa kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học.
Cho đến nay, Kaico đã giới thiệu và bán được rất nhiều sinh phẩm được sản xuất ra từ những con tằm. Hiện tại, công ty đang sử dụng công nghệ này để phát triển các loại vắc-xin chống virus corona lây nhiễm sang gà và lợn.
Giáo sư Kusakabe cho biết ngay thời điểm ông biết virus mới xuất hiện ở Vũ Hán, Trung Quốc cũng là một chủng corona, Kaico đã định hướng rằng họ sẽ sản xuất một vắc-xin chống lại nó từ những con tằm.
Trên quá trình phát triển đó, nhóm của ông cũng đã gần hoàn thành một loại thuốc giúp chẩn đoán virus SARS-CoV-2 dựa trên protein gai.
Ngoài vắc-xin trong các con tằm trưởng thành, nhóm của giáo sư Kusakabe còn phát triển một loại vắc-xin đường uống với virus biến đổi gen tiêm vào nhộng tằm. Ý tưởng là bạn có thể ăn những con nhộng tằm chứa protein gai của SARS-CoV-2 để miễn dịch với COVID-19.
Ông cho biết nhiều người ở Trung Quốc, Đông Nam Á, Mỹ Latinh và Nhật Bản vẫn thường ăn côn trùng như một nguồn cung cấp protein chính. Nhưng một nửa dân số thế giới còn lại có thể co rúm người khi nghĩ đến việc ăn nhộng.
Vì vậy, giáo sư Kusakabe cho biết ông có thể nghiền những con nhộng này thành bột và đóng gói nó thành viên nang chứa vắc-xin. "Nhộng không có ruột nên protein của chúng không bị phá hủy bởi các enzym tiêu hóa khi chúng được nghiền thành bột", giáo sư Kusakabe cho biết.
"Bạn có thể hấp thụ một lượng lớn protein [bằng cách ăn nhộng], lớn hơn nhiều so với khi tiêm chúng vào cơ thể. Vì vậy, tôi nghĩ phương pháp này có thể hoạt động hiệu quả như một loại vắc-xin cho COVID-19".
