Thế giới đang khao khát vắc xin mRNA COVID như Pfizer’s. Nhưng chúng ta đang thiếu các thành phần nguyên vật liệu quan trọng

Thế giới đang khao khát vắc xin COVID mRNA  như Pfizer’s. Nhưng chúng ta đang thiếu các thành phần nguyên vật liệu quan trọng

 -Bùi Trọng Thoan-

Do vắc-xin AstraZeneca ngừa COVID-19 không còn được khuyên dùng cho những người dưới 50 tuổi sau khi có tin về hiện tượng xuất hiện các cục máu đông (mặc dù hiếm gặp) sau khi tiêm vắc-xin AstraZeneca, Úc đang tìm kiếm các loại vắc-xin khác để lấp đầy khoảng trống.

Vắc xin mRNA của Pfizer sẽ trở thành trụ cột của các đợt triển khai tiêm vắc xin phòng chống Covid-19, với 40 triệu liều dự kiến sẽ đến tay khách hàng trước cuối năm nay.

Nhưng Úc không phải là quốc gia duy nhất mong muốn có được loại vắc xin này.

Nhu cầu tăng vọt cùng với tình trạng thiếu hụt các thành phần nguyên vật liệu quan trọng đang dẫn đến việc tắc nghẽn trong chuỗi cung ứng vắc xin này và vắc xin mRNA khác, khiến nguồn cung vắc xin bị trì hoãn.

Tuần trước, chính quyền Victoria thông báo sẽ cung cấp 50 triệu đô la Úc để xây dựng cơ sở sản xuất vắc xin mRNA ở Úc. Các vấn đề về chuỗi cung ứng khả thi cũng có thể ảnh hưởng đến việc sản xuất vắc xin mRNA tại địa phương.

Vậy nguồn cung cấp vắc xin mRNA còn thiếu là gì?

Sự thiếu hụt làm chậm quá trình sản xuất vắc xin mRNA

1.    Sản xuất vắc xin mRNAmRNA và giới hạn

Sản xuất vắc xin mRNA giống như sản xuất một chiếc ô tô, với một dây chuyền lắp ráp và nhiều bước. Mỗi bước cần dẫn đến bước tiếp theo và trôi chảy để tạo ra sản phẩm cuối cùng.

Quá trình sản xuất vắc xin COVID mRNA bắt đầu bằng việc tạo ra “RNA thông tin”,  hướng dẫn cho các tế bào của chúng ta tạo ra các protein tăng đột biến của coronavirus. MRNA được tạo ra trong các mạch của lò phản ứng, nơi các enzyme protein theo dõi dọc theo khuôn mẫu DNA và sao chép chuỗi DNA đó thành dạng RNA.

Sự thiếu hụt đầu tiên là các túi nhựa vô trùng sử dụng một lần, nằm bên trong các bình phản ứng kim loại được sử dụng để tạo mRNA, gần giống như một lớp lót thùng rác. Một số nhà cung cấp các tấm lót nhựa này đang tăng cường sản xuất nên có thể dự đoán rằng sự thiếu hụt này sẽ không kéo dài quá lâu.

 Sự thiếu hụt chính thứ hai liên quan đến "giới hạn" mRNA ở một đầu. Giới hạn bao gồm việc thêm một phân tử hóa học vào mRNA để ngăn mRNA phân hủy quá nhanh và giúp các tế bào của chúng ta sử dụng mRNA để tạo ra protein. Ngay từ đầu trong quá trình nâng cấp sản xuất mRNA trên toàn thế giới, nhiều tin đồn cho rằng các enzym và nguyên liệu thô để tạo ra nắp mRNA đang thiếu hụt, do các enzym liên quan được sử dụng cho các xét nghiệm COVID cũng đang bị thiếu hụt.

Chúng ta hình dung như trên sân bóng có một số cầu thủ thống trị sân, thì sự thiếu hụt này dường như không phải là một nút thắt cổ chai. Nhưng nó vẫn là một trong những phần tốn kém nhất của quá trình sản xuất vắc xin mRNA.

2. Lipid ở dạng hạt nano

Điểm nghẽn chính hiện nay là việc cung cấp một số lipid tạo thành các hạt nano bảo vệ mRNA và đưa nó vào tế bào của chúng ta.

Một loại lipid cụ thể được gọi là “lipid cation”, bao bọc xung quanh mRNA và sau đó giải phóng nó bên trong tế bào. Một số bước tổng hợp hóa học  cần thiết  để tạo ra các lipid cation này và trước khi có dịch bệnh COVID thì chỉ có một số ít các nhà sản xuất trên toàn thế giới sản xuất chúng, và chỉ ở quy mô khá nhỏ.

Nâng cao quy mô sản xuất lipid cation thậm chí còn khó hơn thiết lập sản xuất vắc xin mRNA. Hiện tại có bốn công ty - Croda / Avanti, CordenPharma, Evonik và Merck - là nhà sản xuất chính của những loại lipid này.

Như một dấu hiệu cho thấy mức độ thiếu hụt  nghiêm trọng lipid này, vào tháng 12 năm 2020, cựu Tổng thống Mỹ Donald Trump đã viện dẫn Đạo luật Sản xuất Quốc phòng để hỗ trợ Pfizer tiếp cận nhiều lipid hơn.

Tại sao chúng ta có những thiếu hụt này?

Những lý do cho sự thiếu hụt này rất phức tạp. Trong hầu hết các trường hợp, cầu đã vượt cung. Tuy nhiên có một số quốc gia hoặc công ty đã dự trữ một số thành phần này.  Chương trình “Operation Warp Speed”, do chính quyền Trump khởi xướng nhằm tăng tốc phát triển vắc xin COVID, đã sử dụng nguồn tài chính của mình trong suốt năm 2020 để mua và đảm bảo nhiều thành phần vắc xin bao gồm lọ và lipid. Điều này đã tạo thuận lợi cho các nhà sản xuất vắc xin có trụ sở tại Hoa Kỳ, bao gồm cả Moderna và một số cơ sở của Pfizer.

Đối với một số vật liệu, lý do thiếu hụt chỉ đơn giản là chúng khó chế tạo. Các lipid  cation riêng biệt được tổng hợp hóa học theo 10 bước và tất cả đều phải thực hiện dưới sự kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt. Ngay cả khi thiết bị đã sẵn sàng, việc thiết lập một quy trình sản xuất như vậy cũng mất hàng tháng trời.

Những thiếu hụt này sẽ ảnh hưởng đến việc sản xuất mRNA trong tương lai như thế nào tại Úc.

Khi cơ sở sản xuất vắc xin mRNA mới của Victoria đi vào hoạt động, hy vọng trong 12-24 tháng tới, một số tình trạng thiếu hụt toàn cầu này có thể vẫn gây ảnh hưởng đến chuỗi cung ứng trên toàn thế giới. Điều này sẽ không ngăn cản nỗ lực của chúng ta trên mặt trận đó vì nguồn cung cấp nguyên liệu thô đang tăng lên một cách nhanh chóng.

Úc cũng nên sản xuất nhiều hơn các thành phần dược phẩm có hoạt tính phân tử nhỏ, tức là thành phần hoạt tính sinh học trong mỗi loại thuốc, bao gồm lipid và các khối tạo thành khác của mRNA. Úc nhập khẩu hơn 90% lượng thuốc từ nước ngoài. Việc tạo ra các thành phần dược phẩm hoạt tính là rất quan trọng, không chỉ đối với vắc xin COVID mà còn cho các loại vắc xin khác nói chung.

Úc gần như cạn kiệt một số loại thuốc thiết yếu, như ventolin, trong những ngày đầu của cuộc khủng hoảng COVID-19. Điều này là do cả việc người Úc mua vét một cách hoảng sợ, cũng như các nhà máy Trung Quốc bị ảnh hưởng bởi COVID làm chậm quá trình sản xuất, dẫn đến việc không tiếp cận được các thành phần này cho các loại thuốc thông dụng nhất. Lợi ích bổ sung cho các cơ sở sản xuất các thành phần dược hoạt tính tại địa phương là chúng ta sẽ là một phần của giải pháp khi các thành phần nguyên vật liệu sản xuất vắc xin sẽ bị thiếu hụt trong tương lai.

Úc cũng có một cộng đồng rất mạnh nghiên cứu mRNA và nanomedicine, trong đó có một số nhóm hàng đầu thế giới đang nghiên cứu tạo ra các hạt nano lipid tốt hơn để cung cấp cho việc sản xuất vắc xin mRNA và các sản phẩm y tế khác.

Do đó, có khả năng tiếp cận với khả năng sản xuất tại địa phương của các thành phần dược phẩm hoạt tính sẽ chuyển đổi khả năng của các nhà nghiên cứu Úc trong việc dẫn đầu phát triển công nghệ y tế bom tấn tiếp theo dựa trên việc phân phối mRNA hoặc hạt nano.

Theo The Conversation.