I. Thông tin tổng quan

1. Mục tiêu của dự án nghiên cứu và sản xuất vắc xin

- Làm chủ được công nghệ chế tạo vắc xin RNA tự khuếch đại để đối phó với các bệnh dịch do virus, vi khuẩn gây ra trên mọi đối tượng gia súc, gia cầm và người, nhằm phục vụ chăn nuôi, chăm sóc sức khoẻ con người.

- Phát triển, thử nghiệm, sản xuất ở nhiều quy mô một số dòng vacxin có nhu cầu thị trường lớn.

- Phát triển thị trường trong nước và quốc tế cho các dòng vacxin này.

 Cụ thể hơn, dự án đi sâu vào nghiên cứu một số dòng vacxin như sau:

- Ứng dụng nghiên cứu và thử nghiệm các dòng vacxin thương mại trên gà, lợn và người, trong đó bao gồm (1) vacxin cúm gà đa năng (H5, H7), (2) vacxin tả lợn, (3) vacxin cho các dòng virus SARS trên người

- Xây dựng được quy trình công nghệ chế tạo vắc xin dựa trên RNA tự khuếch đại.

- Sản xuất và thử nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm chế phẩm vắc xin.

2. Tính cấp thiết sản phẩm

2.1 Tính cấp thiết

Tiến trình đô thị hóa tại các quốc gia đang phát triển, nhu cầu giao thương giữa các quốc gia và xu thế toàn cầu hóa khiến cho nguy cơ bùng phát và lây lan các bệnh truyền nhiễm mới nổi trở nên hiện hữu. Điều này có thể thấy qua đại dịch COVID-19 hiện vẫn đang đang hoành hành tại nhiều quốc gia trên thế giới, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe cộng đồng và tình hình kinh tế, xã hội tại các quốc gia này.

Để đối phó với các loại bệnh truyền nhiễm mới nổi, biện pháp hữu hiệu nhất vẫn là tiêm vắc xin cho toàn dân để tạo miễn dịch cộng đồng. Tuy nhiên, các công nghệ sản xuất vắc xin trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng chủ yếu vẫn dựa trên công nghệ nuôi cấy tế bào, đòi hỏi thời gian nghiên cứu và thử nghiệm dài đến hàng năm. Gần đây, công nghệ vắc xin mRNA đã được ứng dụng thành công để sản xuất các vắc xin phòng COVID-19. Hai loại vắc xin tiêu biểu sử dụng công nghệ này có thể kể đến là vắc xin BNT162b2 của BioNTech/Pfizer và vắc xin mRNA-1273 của Moderna. Đây là hai loại vắc xin đầu tiên trên thế giới được cấp phép và cho hiệu quả bảo vệ trên 90% khỏi các thể nặng của bệnh COVID-19 và có tính an toàn cao hơn so với các loại vắc xin sử dụng công nghệ nuôi cấy tế bào khác. Bên cạnh đó, một ưu điểm nổi trội của công nghệ vắc xin mRNA là thời gian nghiên cứu rất ngắn và quy trình sản xuất đơn giản hơn so với các vắc xin truyền thống. Tuy nhiên, một nhược điểm của vắc xin mRNA thông thường là có giá thành cao do phải sử dụng một lượng lớn mRNA biến đổi hóa học. Để khắc phục hạn chế này, công nghệ RNA tự khuếch đại (self-amplified RNA hay saRNA) đã được đề xuất như một giải pháp thay thế hoàn hảo. Vắc xin saRNA mang đầy đủ các ưu điểm của vắc xin mRNA thông thường như thời gian nghiên cứu ngắn (3 tuần đến 3 tháng để  ra được các ứng cử viên vacxin), hiệu quả cao hơn vacxin truyền thống (tạo được đáp ứng miễn dịch dịch thể và tế bào), tính an toàn cao, sản xuất nhỏ gọn công suất lớn đồng thời lại có giá thành rẻ do lượng RNA cần sử dụng được giảm xuống hàng chục lần.

Theo sự hiểu biết của chúng tôi, cho đến thời điểm này tại Việt Nam, chưa có nghiên cứu nào sử dụng công nghệ saRNA để sản xuất vắc xin. Do vậy, việc phát triển, làm chủ được công nghệ vắc xin saRNA là có tính cấp thiết cao, tạo nền tảng công nghệ sẵn sàng đối phó với các bệnh dịch truyền nhiễm nguy hiểm trong tương lai.

Để chứng minh tính khả thi của công nghệ này, đề tài đề xuất việc phát triển vắc xin cúm gia cầm toàn năng dựa trên các kháng nguyên hemagglutinin lai tạo (chimeric hemagglutinins). Việc tạo ra vắc xin cúm gia cầm toàn năng sẽ giúp bảo vệ hiệu quả và bền vững ngành chăn nuôi gia cầm của nước ta, vốn đang đóng vai trò chủ đạo trong việc cung cấp protein động vật cho tiêu dùng trong hoàn cảnh dịch tả lợn Châu Phi vẫn đang bùng phát tại nhiều địa phương. Đồng thời, vắc xin toàn năng này cũng giúp giảm thiểu nguy cơ lây lan chủng cúm có độc lực cao từ gia cầm sang người.

Sau dòng vacxin cúm gà toàn năng, với công nghệ vacxin đã được hoàn thiện đầu tiên, đề tài sẽ tiến hành nghiên cứu dòng vacxin tả lợn. Dịch tả lợn châu Phi lây lan rất nhanh với tỷ lệ tử vong gần như 100%. Trong 3 năm từ 5/2019 tới nay, dịch đã làm chết 6 triệu con lợn, gây thiệt hại 28 nghìn tỷ đồng, gây ra những tác động tiêu cực kéo dài đối với nền kinh tế như cấm xuất khẩu thực phẩm, hạn chế giao thương, tiêu hủy đàn lợn. Dịch kéo dài dai dẳng khiến các nỗ lực tái đàn của các trang trại gặp nhiều rủi ro.

 Hiện nay trên thế giới chưa có vacxin dành cho tả lợn có hoạt lực đủ lớn và hiệu quả kéo dài, một phần do công nghệ vacxin truyền thống mất nhiều thời gian chế tạo, một phần do tính chất đột biến nhanh của virus gây dịch tả lợn. Với những ưu điểm của dòng vacxin saRNA kể trên, dòng sản phẩm này sẽ đáp ứng được nhu cầu trong và ngoài nước.

Sau khi phát triển công nghệ lõi saRNA trên gà và lợn, đề tài tiếp tục mở rộng sang ứng dụng nghiên cứu vacxin trên thú y, cụ thể hơn là đối phó với các dịch bệnh truyền nhiễm mới nổi do các dòng virus như virus, vi khuẩn. Việc chủ động chế tạo được vacxin trong nước có ý nghĩa lớn về an ninh và kinh tế, bảo vệ an toàn cho người dân.

Song song với dự án phát triển vacxin, nhóm cũng hướng tới việc xây dựng một hệ thống xét nghiệm khép kín tự động cho trang trại nhằm phục vụ nhu cầu cảnh báo sớm, tại chỗ, thời gian thực, để tối ưu việc đối phó với các dịch bệnh trên vật nuôi.

2.2 Nhu cầu thị trường:

Nhu cầu vacxin cúm gà: 10 triệu liều/năm thị trường nội địa

Nhu cầu vacxin dịch tả lợn: 20-50 triệu liều/năm

Nhu cầu hệ thống xét nghiệm tự động tại trang trại: 10 nghìn trong phạm vi Việt Nam và Đông Nam Á

2.3 Tính mới sản phẩm:

Điểm mới nổi bật của dự án là việc tích hợp công nghệ vắc xin saRNA và cách tiếp cận tạo vắc xin cúm toàn năng hướng đích là phần thân của kháng nguyên haemagglutinin (haemagglutinin stalk approach). Theo sự hiểu biết của nhóm đề xuất, đến thời điểm này, chưa có nghiên cứu nào trên thế giới sử dụng cách tiếp cận tương tự để tạo vắc xin cúm gia cầm toàn năng.

Một điểm mới khác của dự án là việc sử dụng công nghệ sắc ký ái lực với phối tử là oligonucleotide có trình tự bắt cặp bổ sung với 2 đầu phân tử saRNA để tinh sạch các saRNA có độ dài hoàn chỉnh. Theo sự hiểu biết của chúng tôi, các phương pháp hiện đang được sử dụng để tinh sạch saRNA không có khả năng này.

Dự án cần được thực hiện trong thời gian sớm nhất để hình thành công nghệ lõi, sẵn sàng có thể triển khai để tự sản xuất trong nước các loại vắc xin phòng chống các bệnh truyền nhiễm mới nổi (ví dụ các biến chủng của SARS-CoV-2).

Bên cạnh các dòng kit phát hiện nhanh, một số dịch bệnh đòi hỏi các phương pháp xét nghiệm chính xác và tránh bỏ sót, độ nhạy cao như COVID19 hay tả lợn châu Phi. Việc thu thập mẫu và gửi về các phòng thí nghiệm tuyến trung ương có thể làm quá tải hệ thống và chậm trễ ứng phó dịch bệnh. Hiện nay nhu cầu xét nghiệm tại chỗ, chủ động, thời gian thực, không cần nhân lực kĩ thuật cao đang rất lớn nhàm tránh quá tải cho hệ thống, giảm chi phí xét nghiệm và chủ động ứng phó dịch bệnh theo thời gian thực. Dự án hoàn thành sẽ giúp các chủ trang trại và các nông hộ quy mô trung bình, các trạm thú y tuyến địa phương trang bị được hệ thống tại chỗ với chi phí thấp hơn các phòng thí nghiệm truyền thống.

 2.4 Tầm ảnh hướng của sản phẩm:

- Làm chủ được công nghệ lõi là công nghệ tương lai của ngành vắc xin trên thế giới.

- Góp phần tự chủ được nguồn vắc xin khi các bệnh truyền nhiễm mới nổi xuất hiện.

- Tạo được vắc xin cúm gia cầm toàn năng, giúp bảo vệ hiệu quả và bền vững ngành chăn nuôi gia cầm của Việt Nam và giảm thiểu nguy cơ truyền bệnh cúm từ gia cầm sang người