Khi một mầm bệnh mới xuất hiện,
cơ thể và các hệ thống y tế của chúng ta dễ bị tổn thương.
Vào những lúc như thế này, nhu cầu cấp thiết cho một loại vắc-xin
để tạo ra khả năng miễn dịch rộng rãi cùng giảm thiểu thiệt hại tính mạng.
Vậy ta có thể phát triển một vắc-xin nhanh tới đâu khi ta cần chúng nhất?
Sự phát triển của vắc-xin thông thường có thể chia thành ba giai đoạn.
Ở nghiên cứu thăm dò, các nhà khoa học thí nghiệm với các phương pháp khác nhau
để tìm các mẫu vắc-xin an toàn và nhân rộng rãi.
Khi được kiểm định tại phòng thí nghiệm, họ đưa vào thử nghiệm lâm sàng,
nơi các vắc-xin được đánh giá về an toàn, hiệu quả và các tác dụng phụ
qua một loạt các nhóm người.
Cuối cùng, sản xuất,
nơi các vắc-xin được sản xuất và phân phối cho sử dụng công cộng.
Dưới các tình huống bình thường, quá trình mất trung bình 15 đến 20 năm.
Nhưng trong suốt một đại dịch, các nhà nghiên cứu dùng nhiều chiến lược
để chuyển qua từng giai đoạn nhanh hết khả năng.
Nghiên cứu thăm dò có lẽ là linh động nhất.
Mục tiêu của giai đoạn này là để tìm một cách an toàn
để cho hệ thống miễn dịch của chúng ta tiếp xúc vi-rút hoặc vi khuẩn.
Điều này đưa cơ thể chúng ta thông tin nó cần để tạo ra các kháng thể
có khả năng chống lại sự truyền nhiễm thật sự.
Có nhiều cách để an toàn kích hoạt sự phản ứng miễn dịch này,
nhưng đa số, những mẫu hiệu quả nhất cũng tốn nhiều thời gian nhất để sản xuất.
Những vắc-xin giảm độc lực truyền thống tạo ra khả năng chống chịu lâu dài.
Nhưng chúng phụ thuộc vào những chủng vi-rút yếu
buộc phải nuôi cấy trong mô không phải của con người thời gian dài.
Các vắc-xin bất hoạt có sự tiếp cận nhanh hơn nhiều,
trực tiếp áp dụng nhiệt, a-xít hay bức xạ để làm suy yếu mầm bệnh.
Các vắc-xin tiểu đơn vị, thứ tiêm các đoạn protein vô hại,
cũng có thể được tạo ra nhanh chóng.
Nhưng các kỹ thuật nhanh hơn này tạo ra khả năng phục hồi kém mạnh mẽ hơn.
Đây chỉ là ba trong số rất nhiều mẫu vắc-xin,
mỗi cái đều có ưu và nhược điểm riêng.
Không có phương pháp duy nhất nào được đảm bảo là hiệu quả
và tất cả chúng đều yêu cầu tiêu tốn thời gian nghiên cứu.
Vậy cách tốt nhất để đẩy nhanh mọi thứ là cho nhiều phòng thí nghiệm
làm việc trên các mẫu khác nhau cùng lúc.
Chiến lược chạy đua về đích này
đã tạo ra vắc-xin Zika thử nghiệm đầu tiên trong bảy tháng
và vắc-xin thử nghiệm COVID-19 đầu tiên chỉ với 42 ngày.
Được thử nghiệm không có nghĩa là các vắc-xin này sẽ thành công.
Nhưng các mẫu được coi là an toàn và dễ dàng nhân rộng
có thể vào thử nghiệm lâm sàng lúc các phòng khác tiếp tục tìm các lựa chọn.
Bất cứ một vắc-xin thử nghiệm được sản xuất trong bốn tháng hay bốn năm,
giai đoạn tiếp thường là giai đoạn dài và khó lường nhất của việc phát triển.
Thử nghiệm lâm sàng gồm ba giai đoạn, mỗi cái lại chứa nhiều thử nghiệm.
Giai đoạn thử nghiệm I tập trung vào cường độ của phản ứng miễn dịch,
và cố gắng xây dựng vắc-xin an toàn và hiệu quả.
Giai đoạn thử nghiệm II tập trung xác định liều lượng đúng và kế hoạch phân phát
trên một lượng dân số rộng hơn.
Và giai đoạn thử nghiệm III xác định độ an toàn
qua vắc-xin chính sử dụng trong cộng đồng,
đồng thời cũng xác định tác dụng phụ hiếm gặp và các phản ứng tiêu cực.
Để đưa ra các biến số và tập trung vào độ an toàn lâu dài,
nó cực kỳ khó để đẩy nhanh thử nghiệm lâm sàng.
Trong các tình huống cực đoan, các nhà nghiên cứu chạy nhiều thử nghiệm
trong một giai đoạn cùng lúc.
Nhưng chúng vẫn cần đáp ứng các tiêu chí an toàn trước khi chuyển tiếp.
Đôi lúc, các phòng thí nghiệm có thể xúc tiến quá trình này bằng tận dụng
các phương pháp điều trị được phê duyệt trước đó.
Năm 2009, các nhà nghiên cứu đã điều chỉnh vắc-xin cúm mùa để điều trị H1N1—
sản xuất một vắc-xin có sẵn rộng rãi chỉ trong sáu tháng.
Tuy nhiên, kỹ thuật này chỉ hoạt động khi xử lý các mầm bệnh quen thuộc
có các mẫu vắc-xin đã được xây dựng tốt.
Sau khi giai đoạn III thành công, một cơ quan quản lý quốc gia
xem xét các kết quả và phê duyệt các vắc-xin an toàn để sản xuất.
Mỗi vắc-xin có sự pha trộn độc đáo giữa các thành phần sinh học và hóa học
đòi hỏi một dây chuyền chuyên dụng để sản xuất.
Để bắt đầu sản xuất ngay khi vắc-xin được phê duyệt,
các kế hoạch sản xuất buộc phải được làm song song với nghiên cứu và thử nghiệm.
Điều này đòi hỏi sự phối hợp ăn ý giữa các phòng thí nghiệm và nhà sản xuất,
cũng như các nguồn lực đáp ứng với các thay đổi đột ngột trong mẫu vắc-xin—
thậm chí nghĩa rằng bỏ đi hàng tháng trời làm việc.
Qua thời gian, các tiến bộ trong nghiên cứu thăm dò và sản xuất
sẽ làm quá trình này nhanh hơn.
Các nghiên cứu sơ bộ cho thấy nhà nghiên cứu tương lai
có thể hoán đổi vật liệu di truyền từ các loại vi-rút khác nhau
vào cùng một mẫu vắc-xin.
Các vắc-xin dựa trên DNA và mRNA có thể nhanh chóng xúc tiến
cả ba quá trình sản xuất vắc-xin.
Nhưng cho đến khi các đột phá đạt tới,
chiến lược tốt nhất của ta là cho các phòng nghiên cứu toàn thế giới hợp tác
và làm việc song song với nhiều phương pháp khác nhau.
Bằng việc chia sẻ kiến thức và các nguồn lực,
Các nhà khoa học có thể phân chia và chế ngự bất cứ mầm bệnh nào.