Đại dịch COVID-19 đang là thảm họa toàn cầu gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thống y tế và toàn bộ nền kinh tế của các nước, trong đó có nước ta. Tính đến ngày 28/10/2020, trên toàn thế giới đã có hơn 44 triệu ca mắc và hơn 1 triệu người tử vong. Tại Việt Nam đã có trên 1.000 ca mắc, trong đó 35 trường hợp tử vong và một số ca bệnh tiến triển rất nặng đã được báo cáo. Việt Nam tuy cơ bản đã kiểm soát tốt dịch bệnh nhưng tình hình diễn biến của dịch bệnh còn kéo dài và phức tạp.
Công ty Cổ phần Công Nghệ Sinh Học Dược NANOGEN đã có hơn 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển thuốc sinh học dựa trên nền tảng công nghệ DNA/protein tái tổ hợp. Với mong muốn đóng góp mạnh mẽ vào cuộc chiến chống dịch bệnh COVID-19 và chung tay bảo vệ sức khỏe cộng đồng, NANOGEN đang nỗ lực ứng dụng nền tảng khoa học chuyên sâu của mình để nghiên cứu phát minh vaccine và thuốc điều trị SARS-CoV-2.
Về SARS-CoV-2
SARS-CoV-2 là chủng coronavirus gây ra Bệnh viêm đường hô hấp cấp do virus corona 2019 (COVID-19). Giống với các chủng virus khác trong nhóm coronavirus, bộ gen của SARS-CoV-2 mã hóa protein gai S, protein vỏ, protein màng và nucleocapsid protein.
Protein gai S đứng đầu trong danh sách các protein ở CoV tạo đáp ứng miễn dịch và tạo kháng thể. Protein gai S là một glyprotein có khối lượng 141 kDa, là một thụ thể quan trong giúp cho việc lây nhiễm của CoV lên tế bào vật chủ. Trong quá trình xâm nhập vào tế bào vật chủ, protein gai S sẽ được cắt để tạo thành tiểu đơn vị S1 và S2, trong đó S1 giúp cho việc tương tác với thụ thể trên bề mặt tế bào vật chủ và S2 giúp cho quá trình nhập màng. SARS-CoV-2 đã được chứng minh là sử dụng thụ thể này để bám vào thụ thể bề mặt angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) trên tế bào vật chủ. Việc thay đổi cấu trúc của protein S này sau khi tương tác với thụ thể ở tế bào vật chủ đã giúp SARS-CoV-2 xâm nhập vào tế bào vật chủ.
Vaccine của NANOGEN hoạt động như thế nào?
Vaccine COVID-19 kích thích cơ thể tạo đáp ứng miễn dịch chống lại virus SARS-CoV-2 mà không cần nhiễm bệnh. Với tất cả các loại vaccine, cơ thể sẽ được cung cấp tế bào lympho T và tế bào lympho B ghi nhớ cách chống lại virus để hoạt động khi bị nhiễm bệnh. Hiện nay có 3 loại vaccine COVID-19 chính đang được nghiên cứu và phát triển: vaccine mRNA, vaccine tiểu đơn vị protein và vaccine véc-tơ.
NANOGEN đã nghiên cứu và sản xuất vaccine tái tổ hợp phòng bệnh do SARS-CoV-2 theo hướng vaccine tiểu đơn vị protein, trong đó subunit protein S tái tổ hợp gắn trên giá thể là các hạt nano silica. Thay vì sử dụng toàn bộ mầm bệnh, vaccine tiểu đơn vị là loại vaccine chỉ sử dụng những mảnh kháng nguyên vô hại (protein) của vi sinh vật thích hợp nhất để kích thích tạo đáp ứng miễn dịch phù hợp.
Để tạo ra vaccine sub-unit, domain xuyên màng của protein S bj loại bỏ, protein S được sản xuất bằng công nghệ DNA tái tổ hợp trên tế bào CHO (tế bào buồng trứng của chuột hamster Trung Quốc).
S đóng vai trò như 1 tiểu thể vận chuyển protein (protein cargo) mang protein kháng nguyên S, M, E, N của SARS-COV-2 để kích thích đáp ứng miễn dịch. Adjuvant cũng được sử dụng để tắng cường đáp ứng miễn dịch.
Sau hơn 4 tháng nghiên cứu, Công ty NANOGEN đã nghiên cứu thành công dự tuyển vaccine dựa trên S-protein (dạng wild type và 4 dạng đột biến). Vaccine này hấp phụ vào hạt nhôm và có sử dụng adjuvant chuyên biệt để kích đáp ứng miễn dịch dịch thể và miễn dịch qua trung gian tế bào. Có thể nhược điểm của việc phát triển loại vaccine này là vấn đề thời gian vì phải tạo dòng và chọn lọc trên tế bào nhưng ưu điểm lớn nhất là độ an toàn cao, có khả năng tạo đáp ứng miễn dịch tốt.
Ông Nguyễn Ngô Quang, Phó Cục trưởng Khoa học công nghệ và Đào tạo, Bộ Y tế cho biết vaccine Covid-19 do Công ty NANOGEN nghiên cứu và sản xuất (NANOCOVAX) sẽ là vaccine COVID-19 đầu tiên do Việt Nam sản xuất thử nghiệm trên người. Theo dự kiến, vaccine sẽ được thử nghiệm trên người trong tháng 11/2020 và có mặt trên thị trường vào năm 2021. Thử nghiệm lâm sàng bao gồm 3 giai đoạn, dự kiến giai đoạn một sẽ thử nghiệm trên 20 người, giai đoạn hai thử nghiệm trên 600 người và giai đoạn ba hơn 10.000 người. Hệ thống nhà xưởng sẵn có của NANOGEN có thể sản xuất ngay 50.000 - 100.000 liều/mẻ (20-30 triệu liều/năm) và tăng dần lên tới 100 triệu liều/năm để đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu.
Hướng đi mới trong nghiên cứu thuốc điều trị SARS-CoV-2
Đội ngũ nghiên cứu của NANOGEN đang nghiên cứu phát triển kháng thể điều trị SARS-CoV-2 theo hai hướng:
- Mảnh kháng thể gồm scFv và Fab kháng lại receptor binding domain (RBD) thuộc S protein của SARS-CoV-2, biểu hiện trên E.Coli. Kháng thể này sẽ bám và trung hòa virus
- ACE-2-Fc fusion protein, biểu hiện trên tế bào CHO. Protein này này sẽ bám, trung hòa virus và kích thích phản ứng ADCC, CDC
NANOGEN đã nghiên cứu sản xuất thành công 4 loại kháng thể dạng scFv dựa trên trình tự của 4 loại kháng thể được phân lập từ các bệnh nhân hồi phục bệnh covid-19, đã được chứng minh là có khả năng bám với vùng Receptor binding domain (RBD) của S-protein.
4 loại kháng thể này sẽ được sử dụng thành 1 hỗn hợp (cocktail), sẽ được bào chế thành các loại sản phẩm thuốc điều trị đặc hiệu. Các nhà khoa học tại NANOGEN đã nghiên cứu và phát triển xong, và có khả năng sản xuất chế phẩm scFv và peg-scFv kháng RBD của protein S của SARS-CoV-2; qui mô 10.000 liều/tuần và tiến hành thử nghiệm lâm sàng trong thời gian tới.
[1] https://www.worldometers.info/coronavirus/
[2] Huang, Y., Yang, C., Xu, Xf. et al. Structural and functional properties of SARS-CoV-2 spike protein: potential antivirus drug development for COVID-19. Acta Pharmacol Sin 41, 1141–1149 (2020). https://doi.org/10.1038/s41401-020-0485-4
[3] https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/vaccines/different-vaccines/how-they-work.html?CDC_AA_refVal=https%3A%2F%2Fwww.cdc.gov%2Fcoronavirus%2F2019-ncov%2Fvaccines%2Fabout-vaccines%2Fhow-they-work.html
.jpg)
.png)
.png)
