Chân dung 4 "người hùng của năm 2021"

Hơn hai năm trời chiến đấu với đại dịch COVID-19, cuộc sống ở nhiều nơi đã dần trở lại trạng thái vốn có nhờ vắc xin. Để chúng ta có được nhịp sống "bình thường mới" như bây giờ, các nhà khoa học đã phải ngày đêm nghiên cứu, chế tạo, thậm chí sống trong phòng thí nghiệm.

Mới đây, tạp chí Time (Mỹ) đã bình chọn ra những "Người hùng của năm 2021". Không ai khác, họ chính là những chiến sĩ áo trắng âm thầm tìm ra công nghệ sản xuất vắc xin phòng COVID-19 dựa trên RNA thông tin (hay còn gọi là mRNA). Bốn "người hùng" đó là Kizzmekia Corbett, Barney Graham, Katalin Kariko và Drew Weissman, những người đã dành hàng chục năm trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu về virus và mRNA.

Vắc xin dựa trên công nghệ mRNA đã được phát triển một cách thần kì trong tình trạng cả thế giới đang chao đảo vì Covid-19. Chỉ chưa đầy 1 năm, sự ra đời của Pfizer (Mỹ & Đức) hay Moderna (Mỹ) đã cứu nhân loại khỏi tình thế chật vật, tranh giành sự sống bởi Covid-19. Tuy nhiên, quá trình phát triển vắc xin này lại là một câu chuyện về sự vất vả, nỗ lực kéo dài hàng chục năm trời của bốn nhà khoa học.

Katalin Kariko lớn lên trong một gia đình không mấy khá giả tại một thị trấn nhỏ ở Hungary. Cô bé Kariko từ nhỏ đã cảm thấy thích thú với việc tìm hiểu cách thức hoạt động của các sinh vật. Điều đó đã đưa cô đến với Đại học Szeged, nơi cô lần đầu tiên học về RNA.

Nếu DNA tạo nên các chữ cái của sự sống thì RNA tạo ra các từ và cuối cùng là các câu. Thật vậy, RNA, và cụ thể là RNA thông tin, hoặc mRNA, chèo lái cơ thể để tạo ra tất cả các protein, enzym, thụ thể và các phân tử khác để duy trì sự sống cho các sinh vật. Kariko ngày càng tin rằng mRNA, được biến đổi theo cách phù hợp, có thể được sử dụng để biến cơ thể thành "nhà máy sản xuất thuốc của riêng mình", và tạo ra các hợp chất chính xác, phù hợp để điều trị bất kỳ bệnh nào liên quan đến việc thiếu một loại protein nhất định, đó có thể là một loại enzym hoặc một loại hormone.

Tuy vậy, làm việc với mRNA cực khó khăn. Khi tiêm mRNA vào cơ thể con người, nó có thể bị hệ thống miễn dịch "nhai nát" trước khi thực hiện được mục đích. Vì vậy, Kariko đã nhiều lần thất bại trong việc điều chỉnh mRNA để kích hoạt hiệu quả hệ miễn dịch trong cơ thể người, phòng thí nghiệm của bà bị cắt kinh phí hoạt động, buộc bà và gia đình phải bán hết tài sản, rời quê hương năm 1985 để theo đuổi sự nghiệp nghiên cứu.

Đến Mỹ, những nghiên cứu của TS Kariko tiếp tục không đạt được hiệu quả mong đợi và nhiều lần bị các trường đại học từ chối tài trợ. Chỉ khi gặp được bác sĩ, chuyên gia miễn dịch Drew Weissman, người cũng đang ấp ủ giấc mơ chế tạo vắc xin chống lại bệnh do virus gây ra, những nút thắt trong nghiên cứu của Kariko mới tìm thấy lời giải.

Kariko đã cố gắng thuyết phục Weissman về những giá trị mà cô tìm thấy ở mRNA. Sau khi nghe xong, Weissman không ngần ngại trả lời: “Tôi sẵn sàng đón nhận bất cứ thứ gì" và ông quyết định thử sức với nó.

Năm 2005, sau một cuộc hành trình dài tìm kiếm, nghiên cứu về mRNA, vắc xin dựa trên mRNA mà bộ đôi này đã phát triển gần như hiệu quả 100% trong việc bảo vệ động vật thí nghiệm khỏi bị nhiễm bệnh (norovirus, cúm, HIV, viêm gan, Zika...). Đây là một bước đột phá lớn trong công nghệ sản xuất vắc xin, cho phép các nhà khoa học chỉ cần giải mã trình tự gen của virus, xây dựng mRNA tương ứng với các hợp chất hóa học và một loại vắc xin mới sẽ được ra đời.

Nhưng phải mất tới 15 năm sau, cùng với sự xuất hiện của virus Sars-CoV-2 có mức lây nhiễm đáng sợ, thì cộng đồng khoa học trên thế giới mới thấy được tầm quan trọng của những khám phá của hai nhà khoa học.

Tương tự như Kariko, trong nhiều năm trời, tiến sĩ Barney Graham cũng đã dày công nghiên cứu vắc xin dựa trên cấu trúc, hình dạng của protein của virus. Nghe có vẻ trực quan, nhưng vào thời điểm đó, nghiên cứu này không khả thi về mặt công nghệ.

Trong khi đó, Kizzmekia Corbett, một tiến sĩ tốt nghiệp ngành vi sinh và miễn dịch học Đại học Bắc Carolina tại Chapel Hill, gia nhập nhóm của Graham và đã bắt đầu công việc áp dụng những gì nhóm đã đạt được về protein RSV cho coronavirus.

Phải đến tận 2019, sau 6 năm hợp tác cùng Corbett, Graham và nhóm của ông mới công bố kết quả ban đầu cho thấy vắc-xin được xây dựng trên nền tảng mRNA chứa protein RSV đã tăng cường phản ứng miễn dịch ở người gấp mười lần so với các loại vắc xin RSV trước đây.

Khi những thông tin đầu tiên về loại coronavirus mới từ Trung Quốc xuất hiện, Graham và Corbett tự tin rằng nghiên cứu của họ sẽ hoạt động trên loại virus này. 

Nghiên cứu của Graham và Corbette về cấu trúc và protein gai mục tiêu cũng chính là nền móng để tạo ra hàng loạt vắc xin chống COVID-19 của Moderna, Pfizer/BioNTech, Johnson & Johnson, Sanofi và Novavax. Corbett dự đoán rằng nghiên cứu của họ cũng sẽ giúp nhân loại chống lại các loại virus khác có thể xuất hiện trong những năm tới.