Nhắc đến COVID-19 là nhắc đến vaccine. Nhưng khi nói đến vaccine, nhiều người lại nhớ đến Kariko Katalin - người phụ nữ đã vượt qua cả rào cản của bệnh tật và đau khổ, cương quyết đương đầu trên hành trình tìm ra công nghệ mRNA, không chỉ tạo ra loại nhữngvaccine COVID-19 tiên tiến nhất thế giới mà còn mở ra cơ hội điều trị ung thư, bệnh tim và các bệnh truyền nhiễm khác.
Niềm đam mê bất diệt với sinh học từ những ngày thơ ấu
Nhiều người nghĩ cái nôi sinh ra Kariko Katalin hẳn phải là một gia đình đầy tri thức và lừng lẫy giải thưởng về sinh học, nhưng không phải vậy. Kariko Katalin (7/1/1955, Hungary) sinh ra trong một gia đình thiếu thốn về vật chất nhưng tràn ngập yêu thương.
Cha của Kariko làm nghề bán thịt lợn còn mẹ của bà làm kế toán viên. Nhưng có lẽ sự yêu mến bộ môn sinh học được thôi thúc từ cha, cũng như gene kiên trì nghiên cứu của mẹ đã khiến cô gái trẻ năm ấy quyết tâm theo học và nghiên cứu sinh học.
Gia cảnh nghèo khó như tiếp thêm động lực để Kariko Katalin cố gắng trong con đường học vấn. Năm lớp 8, bà đã đạt giải 3 trong cuộc thi học sinh giỏi môn Sinh học toàn quốc. Sau đó, bà giành được học bổng danh giá của Cộng hoà Nhân dân Hungary sau nhiều năm miệt mài đèn sách.
Bà tiếp tục học lên tiến sĩ, rồi được nhận vào làm tại trung tâm nghiên cứu sinh học của Học viện Khoa học Hungary ở Szeged. Trong thời gian này, bà bắt đầu cảm thấy ấn tượng với RNA, và bắt đầu tìm tòi, nghiên cứu về mRNA.
Hành trình hơn 30 năm đi tìm mRNA và "những lần bị từ chối"
Vào những năm 1980, sự hiểu biết về mRNA vẫn còn rất hạn chế. Tuy nhiên, Kariko Katalin đã sớm nhận ra RNA có chức năng truyền đạt thông tin quy định cấu trúc của protein, nó nắm tất cả bí quyết tạo ra hàng tỉ tỉ protein trong cơ thể con người. Vì vậy, bà tin chắc nó sẽ có tác động rất lớn đến thế giới trong tương lai.
Tuy nhiên, hành trình nghiên cứu mRNA của Kariko không dễ dàng.
Thứ nhất, quá trình nghiên cứu công nghệ mRNA đòi hỏi phải đầu tư rất nhiều tiền của. Hungary trong những năm 1980 không có tiền để tài trợ cho những nghiên cứu lớn như vậy.
Những người khác nhìn vào sẽ nghĩ tôi thật điên rồ và chật vật, nhưng bản thân tôi thấy mình hạnh phúc khi ở trong phòng thí nghiệm
Kariko Katalin
Thứ hai, công cuộc phát minh công nghệ mRNA vô cùng khó khăn. mRNA là dị nguyên, vì thế khi được tiêm vào cơ thể người thì sẽ bị hệ thống phòng thủ của cơ thể sẽ phá huỷ trước khi nó thực hiện các chức năng nhiệm vụ. Nghiêm trọng hơn, khi cơ thể phòng thủ quá mạnh mẽ, sẽ tạo ra phản ứng miễn dịch nghiêm trọng, có thể gây tử vong cho người tiêm.
Thời gian đó, không chỉ gặp khó khăn trong quá trình nghiên cứu, Kariko Katalin còn nhận rất nhiều áp lực trong cuộc sống. Bà bị sa thải ở tuổi 30, sau đó không thể xin việc do chẳng có thành tích khoa học gì đáng kể.
Năm 1985, gia đình nhỏ của Kariko Katalin gồm chồng cùng con gái 2 tuổi quyết định rời đất nước Hungary đến Mỹ. Họ đã phải bán chiếc ô tô cũ ở chợ đen để lấy 900 bảng Anh làm lộ phí đi đường. Nhưng luật pháp thời ấy chỉ cho phép người dân rời khỏi Hungary được mang theo 100 đô la, vì thế bà đã dấu toàn bộ tiền bán xe trong con gấu bông nhỏ mà con gái thích.
Đến Mỹ, Kariko Katalin được nhận vào làm việc tại Đại học Temple, nhưng chẳng bao lâu sau nhóm của bà bị giải tán vì không có kinh phí tài trợ.
Tiến sĩ Kariko và chồng con vào năm 1985.
Năm 1989, Kariko Katalin làm ở khoa dược Đại học Pennsylvania. Mặc dù là giáo sư chính thức, nhưng đây là thời gian khó khăn nhất, lương của bà rất thấp và không được trọng dụng. Mọi thứ trở nên tội tệ hơn vào năm 1995, Kariko không nhận được tài trợ, không tìm nổi dự án và Đại học Pennsylvania quyết định cho bà thôi việc.
Đó là quãng thời gian kinh khủng nhất trong cuộc đời Kariko Katalin. Khi bà vừa không có việc làm, phải một mình chăm con ở căn phòng nhỏ dột nát. Đúng lúc này, bà đột ngột bị chẩn đoán mắc bệnh ung thư, trong chồng bà thì không thể đến Mỹ vì vấn đề visa.
Suốt thời gian ấy, Kariko Katalin đã dành mọi tâm huyết để nghiên cứu mRNA - khi mà hầu hết các nhà khoa học đã bỏ cuộc.
Nhắc lại chuyện cũ, bà chỉ biết cảm thán rằng: "Tất cả mọi người đều từ chối nó". Đơn xin tài trợ đầu tiên bị từ chối của Kariko là vào năm 1990, một năm sau khi bà vào làm việc tại Đại học Pennsylvania. Sau đó, bà dường như đã quen với việc bị mọi từ chối đầu tư cho dự án của mình.
Tôi cứ nghiên cứu, cải tiến cách tiếp cận RNA và lại tiếp tục viết thư xin tài trợ, sau đó gửi cho chính phủ, các công ty tư nhân, nhưng mọi người đều từ chối nó
Kariko kể lại
Không có tổ chức nào tài trợ cho nghiên cứu của mình, Kariko đành dành toàn bộ tâm huyết để tự tìm hiểu, mày mò và tìm ra giải pháp. Ngày làm việc của bà thường bắt đầu lúc 6 giờ sáng đến tận đêm muộn, bà làm việc quên nghỉ lễ, từ chối ngày cuối tuần, thậm chí thỉnh thoảng ngủ luôn trong phòng làm việc.
"Những người khác nhìn vào sẽ nghĩ tôi thật điên rồ và chật vật, nhưng bản thân tôi thấy mình hạnh phúc khi ở trong phòng thí nghiệm. Với tôi đó không phải làm việc mà chỉ đơn giản là những phút giây giải trí", Kariko nói.
Cơ duyên tìm đến chỉ trong một buổi chiều định mệnh
Sau bao nhiêu tâm huyết và cố gắng, vào năm 1998, Kariko Katalin cuối cùng đã nhận được khoản tiền tài trợ 100.000 USD đầu tiên. Cơ duyên này đến sau một chiều đi photo tài liệu định mệnh. Chiều hôm đó, Kariko Katalin vô tình gặp Drew Weissmen, một người đồng nghiệp mới vừa từ Viện Y tế Quốc gia chuyển đến.
Trong lúc chờ, Kariko Katalin kể với Weissmen về ý tưởng tạo ra mRNA. Ngay lập tức Weissmen quyết định đầu tư, cộng tác cùng Kariko Katalin, quyết tâm phát triển công nghệ mRNA trong lĩnh vực y sinh học.
Vào năm 2005, mRNA phiên bản module suy yếu ra đời. Sau khi đọc công trình nghiên cứu, Derrick Rossi, một chuyên gia tế bào gốc Canada đang làm nghiên cứu sinh tại Đại học Stanford cũng đã quyết định đầu tư. Ông thành lập một công ty bé nhỏ, lấy tên là Moderna.
Tại Đức, một nhóm nghiên cứu mới cũng phát hiện ra tiềm năng của Kariko Katalin, công ty mới BioNTech được thành lập, lấy trụ sở tại Mỹ.
Năm 2013, BioNTech thuê Kariko Katalin làm chuyên gia cao cấp mRNA.
Moderna và BioNTech chưa làm được gì nhiều cho đến năm 2020, khi đại dịch Covid-19 bùng nổ, Moderna thúc đẩy sản xuất vaccine theo công nghệ mRNA. Lúc này, ông lớn Pfizer (Mỹ) quyết định đầu tư hàng tỉ USD để sản xuất vaccine Covid-19 theo công nghệ mRNA.
Cả hai loại vaccine theo công nghệ mRNA là Moderna và Pfizer-BioNTech đến nay đều được chứng minh là có hiệu quả cao trong việc ngăn ngừa COVID-19: Chế độ tiêm hai mũi của Pfizer và BioNTech được phát hiện có hiệu quả 95%, trong khi của Moderna được chứng minh là có hiệu quả 94,5%. Nhiều nhà khoa học cho rằng hiệu quả của cả hai loại vắc xin sẽ giảm đi một chút khi chúng được đưa vào sử dụng trong thực tế, nhưng kết quả cho đến nay vẫn tốt hơn nhiều so với dự đoán của hầu hết các chuyên gia.
Nhờ có công nghệ mRNA, nền y tế thế giới hứa hẹn sẽ có một cuộc cách mạng. So với công nghệ truyền thống, vaccine COVID-19 sản xuất theo mRNA hứa hẹn hiệu quả hơn, nhanh hơn, an toàn hơn, ít tác dụng phụ hơn. Và quan trọng là: mRNA sẽ không chỉ dừng lại công cuộc sản xuất vaccine, mà trong tương lai không xa, chúng còn góp phần tìm ra "chìa khoá" để xoá sổ hàng loạt dịch bệnh, thậm chí là "thanh toán" cả ung thư lẫn đột quỵ.
Công nghệ mRNA là gì?
mRNA là công nghệ nền tảng để bào chế vắcxin COVID-19 của Moderna và Pfizer/BioNtech.
Vắc-xin được sản xuất theo công nghệ mRNA sẽ không theo cách thức giúp cơ thể tạo ra kháng thể chống lại các bệnh truyền nhiễm như các loại vắc-xin cổ điển. Thay vào đó, loại vắc-xin này có thể “dạy” các tế bào của cơ thể con người cách tạo ra một loại protein - hoặc thậm chí chỉ là một phần của protein – protein này sẽ kích hoạt phản ứng miễn dịch bên trong cơ thể con người.
Phản ứng miễn dịch đó sẽ tạo ra kháng thể giúp bảo vệ cơ thể không bị nhiễm bệnh nếu vi rút thực sự xâm nhập vào cơ thể con người.
Vắc xin mRNA COVID-19 sẽ cung cấp các hướng dẫn cho các tế bào của cơ thể con người tạo ra các “mảnh” vô hại - được gọi là “protein đột biến”. Loại protein đột biến này được tìm thấy trên bề mặt của vi-rút gây ra COVID-19.
Khi thuốc chủng ngừa mRNA COVID-19 tiêm vào cơ thể, các mRNA sẽ đi vào và nằm bên trong các tế bào miễn dịch, kích thích các tế bào tạo ra các mảnh protein. Sau khi mảnh protein được tạo ra, tế bào sẽ phá vỡ các mRNA và loại bỏ chúng. Tiếp theo, các tế bào sẽ hiển thị các mảnh protein lên trên bề mặt, hệ thống miễn dịch của cơ thể sẽ nhận ra rằng các mảnh protein không thuộc về cơ thể và bắt đầu tạo ra các phản ứng miễn dịch và tạo ra kháng thể chống lại các mảnh protein này, điều này giống như những gì xảy ra trong nhiễm trùng tự nhiên COVID-19. Sau một thời gian, cơ thể đã học được cách bảo vệ chống lại sự lây nhiễm COVID-19 trong tương lai.