Bên trong phòng thí nghiệm của Pfizer - Ảnh: STAT

Biến thể Delta có nguy cơ vô hiệu hóa vắc xin Pfizer. Hàng trăm triệu liều đã được tiêm trên thế giới nhưng tại trung tâm nghiên cứu của Pfizer, tốc độ làm việc vẫn luôn khẩn trương.

Bận rộn suốt mùa dịch

Một nhóm nghiên cứu của Pfizer tự nhận là thợ săn biến thể đã chạy đua theo dõi virus SARS-CoV-2. Một kỹ thuật viên được gọi là "người nuôi virus" đã kiên trì nuôi các biến thể virus mới nhất để các nhà nghiên cứu thử nghiệm cách thức chúng phản ứng với vắc xin. 

Và một đồng nghiệp lấy tên "kỳ lân vẽ đồ thị" có khả năng chuyển đổi dữ liệu nghiên cứu thô thành kết quả dễ hiểu chỉ sau một đêm.

Nhà khoa học phụ trách các nhà khoa học nêu trên là TS Philip Dormitzer - phó chủ tịch và giám đốc khoa học, ARN và các vắc xin virus của Pfizer. Ông là một trong những người đầu tiên mở email xem báo cáo kết quả kiểm tra hiệu quả của vắc xin Pfizer đối với biến thể Delta. 

Một ngày tháng 6-2021, trong một khoảnh khắc thót tim, ông cứ nghĩ vắc xin Pfizer thực sự giảm tác dụng bảo vệ đối với biến thể Delta. Nhưng rồi ông xem kỹ lại lần nữa và kể: "Tôi nhận ra không phải như vậy. Khả năng trung hòa virus của vắc xin vẫn không giảm".

Nhóm nghiên cứu của ông thử nghiệm hiệu quả vắc xin cùng lúc với hai chủng virus xuất hiện tại Ấn Độ. Chỉ một chủng cho thấy hiệu lực của vắc xin có phần giảm xuống song biến thể Delta vốn chiếm phần lớn số ca nhiễm vẫn bị vắc xin Pfizer xóa sổ ngon lành. 

Nhóm nghiên cứu thở phào nhẹ nhõm. TS Kena Swanson - giám đốc cấp cao các vắc xin - lau trán và nói: "Đến nay mọi thứ thực sự khá ổn".

Trung tâm nghiên cứu của Pfizer là nơi làm việc điên cuồng của 900 nhân viên trong suốt thời gian đại dịch COVID-19. 

Các tòa nhà dài bằng gạch đỏ từng được dùng làm phòng thí nghiệm trong hơn một thế kỷ nay đã giữ vai trò quan trọng trong các tình huống khẩn cấp quốc tế như sản xuất penicillin và vắc xin ngừa sốt phát ban trong Chiến tranh thế giới thứ hai cùng với vắc xin phòng bại liệt dạng uống trong thập niên 1960.

Nơi đây đã được chuyển đổi thích nghi với đại dịch COVID-19 vào lúc số lượng mẫu bệnh phẩm của các bệnh nhân nhiều chưa từng thấy đổ dồn về. 

Bên trong các hành lang sơn trắng chiếu sáng bằng đèn huỳnh quang, Pfizer đã xây dựng một phòng thí nghiệm đạt cấp độ an toàn sinh học cao (hoạt động từ tháng 3-2021) nhằm mục đích tạo ra bản sao các biến thể virus và lưu giữ virus SARS-CoV-2.

Công việc căng thẳng nên các nhà nghiên cứu không thể nghỉ ngơi. Phó giám đốc Kristin Tompkins phụ trách nghiên cứu và phát triển vắc xin đã kể lại trên trang thông tin y học STAT: "Mục tiêu của tôi là đi ngủ trước khi mặt trời mọc". 

TS Kena Swanson là người phụ trách nhóm thợ săn biến thể của Pfizer. Chị cho biết công việc của chị sẽ không dễ dàng chừng nào phần lớn thế giới còn chưa tiêm vắc xin. Mặc dù cường độ làm việc cao, chị vẫn giữ tâm thế bình thản. 

Có vô số biến thể mới nổi nhưng nhóm của chị chỉ chọn ra một số biến thể thuộc diện đáng lo ngại nhất để chú ý đặc biệt. Đó là các biến thể đáp ứng các đặc điểm đang lan rộng trên toàn cầu, ngày càng chiếm ưu thế trong số ca nhiễm COVID-19 và có liên quan đến tỉ lệ tử vong cao.

Nhà nghiên cứu chính Vidia Roopchand - Ảnh: STAT

Tự tạo biến thể mới

Phải mất nhiều tháng mới biết các biến thể mới gây hậu quả thế nào. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu của Pfizer biết sớm hơn bằng cách thử nghiệm từng biến thể trong phòng thí nghiệm. 

Song phân lập và vận chuyển các biến thể từ khắp nơi trên thế giới rất phức tạp nên họ phải tự nuôi biến thể.

Đầu tiên nhóm thợ săn biến thể của TS Swanson tải thông tin các trình tự được quy cho một biến thể cụ thể từ cơ sở dữ liệu GISAID, nơi lưu trữ dữ liệu giải trình tự gene virus được các nhà khoa học và các bác sĩ trên toàn cầu tải lên. 

Sau đó họ chạy thuật toán để nhận diện các đột biến chính của biến thể. Tiếp theo, họ tổng hợp protein gai vốn được virus SARS-CoV-2 sử dụng để bám lấy và xâm nhập vào tế bào con người.

Hầu hết các trung tâm nghiên cứu khác đều chèn protein gai vào một chủng virus không gây bệnh để tạo virus giả, như vậy chỉ cần phòng thí nghiệm với độ an toàn thấp nhưng kết quả kém chính xác hơn. 

Các thợ săn biến thể của Pfizer sử dụng phương pháp khác. Họ có mẫu virus từ ca nhiễm COVID-19 đầu tiên ở Mỹ vào tháng 1-2020. Để tạo biến thể mới, họ chèn protein gai mới vào virus SARS-CoV-2 cũ này. 

Trước kia, trung tâm nghiên cứu của Pfizer không có phòng thí nghiệm an toàn sinh học cấp độ 3 nên protein gai được đông lạnh gửi đến Texas để GS.TS sinh học phân tử Pei-Yong Shi tại Trường Y khoa Đại học Texas chèn vào virus SARS-CoV-2 nhằm tạo biến thể mới.

Sau đó, virus được trộn với huyết thanh lấy từ máu những người đã tiêm vắc xin có chứa kháng thể. 

Huyết thanh được pha loãng ở nhiều mức khác nhau và được sử dụng trong thử nghiệm trung hòa để tìm số lượng huyết thanh đủ để bất hoạt virus. Càng cần nhiều huyết thanh tức vắc xin càng kém hiệu quả đối với biến thể.

Lễ Giáng sinh năm ngoái, Vidia Roopchand - nhà nghiên cứu chính về vắc xin virus - tự nhận là "nông dân sản xuất vắc xin" đã hủy bỏ kỳ nghỉ để ở lại phòng thí nghiệm chèn protein gai từ các biến thể vào virus không gây bệnh, theo dõi các tế bào nhân lên đúng cách. 

Cuối cùng ông đã phát triển được ba chủng và chuyển giao cho các đồng nghiệp thử nghiệm.

Lấy huyết thanh từ máu các tình nguyện viên đã tiêm vắc xin dễ dàng hơn. Mỗi ngày có khoảng 100 hộp chứa 3.500 mẫu máu và dịch mũi được chuyển đến phòng thí nghiệm Pfizer từ các địa điểm nghiên cứu lâm sàng để kiểm tra hiệu quả lâu dài của vắc xin và mũi tiêm nhắc lại cũng như từ các thử nghiệm vắc xin ở trẻ em và phụ nữ mang thai. Một số mẫu được gửi đến cho Shi thử nghiệm. 

Do đi lại khó khăn trong mùa dịch, Pfizer đã sử dụng máy bay phản lực thường dùng chở giám đốc đi họp để vận chuyển các mẫu thử.

Một khi gai đã phát sinh, virus đã phát triển và các thử nghiệm trung hòa đã tiến hành, giai đoạn cuối cùng là phân tích kết quả. 

Phó giám đốc Kristin Tompkins tự xưng là "kỳ lân vẽ đồ thị" cho biết: "Tôi nhận dữ liệu thô trễ vào ban đêm và sáng hôm sau thật kỳ diệu, chúng đã trở thành những biểu đồ tuyệt đẹp để diễn giải".

Không có công thức hoàn hảo để phát triển biến thể virus. Nhà nghiên cứu chính Vidia Roopchand đã xem virus là một phần của tự nhiên và vì vậy chúng có quyền tồn tại. 

Ông giải thích: "Chúng tôi đối xử với virus với nhiều trân trọng. Không sợ hãi, tôn trọng! Nếu các bạn sợ virus thì chúng có thể sẽ không phát triển".

*************

TS Tulio de Oliveira và nhóm nghiên cứu ở Nam Phi là các nhà khoa học đầu tiên thông báo với WHO về biến thể mới Omicron. Công sức của họ có phần đóng góp của một phòng xét nghiệm tư nhân.

>> Kỳ tới: Omicron đã bị "lật mặt" như thế nào?

Thợ săn virus - Những người săn lùng hiểm họa - Kỳ 3: Thợ săn virus lão làng và 5 xác khỉ chứa virus

TTO - Clarence James Peters thuộc loại lão làng trong nghề săn virus. Thời còn trẻ, ông thường dành nhiều thời gian nghiên cứu tại thực địa, chủ yếu ở Mỹ Latin và sau đó ở châu Phi.