Thiết kế vaccine

Thứ hai, ngày 6/1/2020, tôi đi làm trở lại. Tôi có hai công việc ở trường đại học: Tôi làm việc nửa thời gian với tư cách là người đứng đầu Cơ sở Sản xuất Chế phẩm sinh học Lâm sàng (CBF - Clinical BioManufacturing Facility) và nửa thời gian điều hành nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Di truyền học Người Wellcome.

CBF, một cơ sở sản xuất vaccine với 25 nhà khoa học và kỹ sư có trình độ cao, rất tận tâm, là cơ sở khác thường cho một trường đại học: Chỉ có một số trường đại học trên toàn cầu có cơ sở sản xuất với chứng nhận GMP (good manufacturing practice - tiêu chuẩn thực hành sản xuất tốt), nghĩa là có thể sản xuất các loại thuốc cho người. […]

Bà Catherine Green - người đứng đầu Cơ sở Sản xuất Chế phẩm sinh học Lâm sàng (CBF) thuộc Đại học Oxford, Anh. Ảnh: ox.ac.uk.

Đó là tối muộn thứ sáu ngày 10/1/2020. Khi các nhà khoa học Trung Quốc công bố trình tự gen của coronavirus mới trên mạng, Tess và Sarah vẫn cố gắng quyết định liệu họ có thể sử dụng phương pháp nhanh chóng hay tốt hơn vẫn chỉ sử dụng phương pháp cổ điển.

Trình tự di truyền là một danh sách dài gồm bốn chữ cái của mã di truyền - A, C, G và T - mỗi chữ cái là viết tắt của một trong bốn hợp chất hóa học tạo nên DNA. Và trình tự cho loại virus mới này đã nằm trong hộp thư đến của Tess khi cô thức dậy vào sáng hôm sau. Cô ngay lập tức bắt đầu công việc (trong bộ đồ ngủ: Hôm đó là thứ bảy).

Tess dễ dàng xác định đoạn trình tự nào trong số 28.000 bazơ nitơ là mã di truyền của protein gai, vì chúng rất giống với trình tự của protein gai trong các coronavirus khác như SARS và MERS. Tuy nhiên, trong suốt cuối tuần đó, một vài phiên bản khác của bộ gen virus cũng được đăng tải.

Tess đã phải so sánh chúng và đưa ra quyết định sử dụng cái nào. Sau đó, cô ấy gửi thông tin cho một đồng nghiệp khác, Sarah Sebastian, để thực hiện công việc cuối cùng là thiết kế chuỗi DNA.

Sarah Sebastian làm việc tại Vaccitech, một công ty con do Sarah Gilbert và vài người khác thành lập vào năm 2016. Họ sử dụng cùng công nghệ vector virus mà chúng tôi dùng ở trường đại học để tạo ra vaccine chống lại các tác nhân gây bệnh mới nổi, nhưng tập trung vào việc sản xuất vaccine điều trị ung thư và các bệnh khác. Sarah S, người gốc Đức và được đào tạo ở đó cũng như ở Mỹ, là một nhà khoa học tài năng và chăm chỉ. […]

Khi thiết kế đoạn gen để đưa vào vaccine, chúng tôi không nhất thiết phải sử dụng chính xác trình tự có trong virus. Chúng tôi muốn tạo ra một gen sẽ sản xuất chính xác chuỗi protein đó, nhưng có thể làm việc đó một cách hiệu quả trong tế bào của con người. Điều đó có nghĩa là sử dụng một kỹ thuật được gọi là tối ưu hóa codon. Sarah S sẽ sử dụng kỹ thuật đó và các kỹ thuật khác để thiết kế chuỗi DNA chính xác mà chúng tôi cần.

[…]

Trong vòng 48 giờ kể từ khi bộ gen coronavirus mới được công bố, Tess và Sarah S đã chọn chính xác trình tự protein mà họ muốn mã hóa và trình tự DNA cần cho việc đó. Trình tự cho đoạn DNA mới này đã được gửi đến ThermoFisher, một kiểu siêu thị khoa học sự sống, nơi bán mọi thứ, bao gồm cả DNA tổng hợp tùy chỉnh. (Trình tự sẽ giống như một chuỗi khoảng 4.000 bazơ nitơ gồm các tổ hợp khác nhau của các chữ cái A, T, C và G). Rồi câu chuyện quay trở lại các cuộc thảo luận về chính xác thì cần làm gì khi vật liệu được gửi đến. […]

Vào tối thứ hai, ngày 20/1/2020, tôi nhận được email từ Sarah G hỏi liệu có thể gặp nhau để “thảo luận một vài điều không”. […]

Vài ngày sau, tôi băng qua khuôn viên trường để đến Viện Jenner, nơi Sarah làm việc. [...]

Sarah giải thích tình hình. Cô và Tess đã đặt hàng chuỗi DNA, dự tính có thể nhận được tài trợ nhưng chỉ để thực hiện một số thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và các thí nghiệm trên động vật. Bây giờ cô ấy muốn biết, liệu CBF có thể bắt đầu sản xuất vật liệu ban đầu cho một loại vaccine chống lại loại virus mới này, ngay lập tức, bằng phương pháp nhanh chóng hay không?

Tôi không ngạc nhiên. Các đồng nghiệp của tôi luôn đến nhờ tôi làm rất nhiều việc, đòi hỏi kết quả ngay ngày hôm sau mà không trả phí. Câu trả lời của tôi khá cẩn trọng. Tất nhiên, chúng tôi “có” thể làm điều đó.

Phòng thí nghiệm tiền GMP, nơi tạo ra vật liệu ban đầu, về mặt lý thuyết có khả năng thực hiện bốn dự án cùng một lúc, mặc dù chúng tôi thực sự không có đủ nhân viên để làm điều đó. Tôi thấy rằng điều này có thể sẽ quan trọng. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu đang thực hiện các dự án khác.

Một cho Sarah (vaccine chống sốt xuất huyết Crimean-Congo) và một cho Tess (chống lại virus Lassa và Marburg), vì vậy việc ưu tiên vaccine chống lại loại coronavirus mới này có nghĩa là những dự án đó sẽ bị đẩy xuống vị trí thứ yếu.

Mối quan tâm còn lại của tôi là tài chính. CBF được điều hành giống như một doanh nghiệp nhỏ trong trường đại học; để hoạt động, nó phải trang trải chi phí khoảng 1,5 triệu bảng một năm bằng cách tính phí khách hàng của mình - các nhà nghiên cứu như Sarah và Tes - những người đến lượt mình lại phải nộp đơn xin tài trợ để có kinh phí thực cho nghiên cứu của họ.

Các dự án mà Sarah yêu cầu tôi trì hoãn hoặc không ưu tiên đã được thông qua, nguồn tài trợ cho chúng đã được đảm bảo cho đến tận công đoạn sản xuất. Hoạt động của CBF sẽ gặp rủi ro lớn nếu bỏ chúng vì dự án mới này, trong khi hoàn toàn không rõ có thể lấy nguồn tiền từ đâu để chi trả cho nó.

Ngồi trong văn phòng của Sarah, tôi phải cân đối rủi ro đối với tài chính của CBF khi bỏ mất công việc đã thỏa thuận, với thực tế là việc không tiến hành nhanh nhất có thể sẽ là một điều vô cùng đáng tiếc nếu sự lây lan của virus tiếp tục leo thang.

“OK”, tôi nói. “Hãy bắt đầu”. Tôi đã tham gia.

Sarah Gilbert và Catherine Green / NXB Thế giới và Medinsights