Quá trình R&D của thuốc và vaccine trong bối cảnh COVID-19 so với truyền thống

Trên thế giới, khi các nhà khoa học bắt đầu tìm kiếm vaccine cho SARS-CoV-2 vào đầu năm 2020, họ đã cẩn thận bằng cách không hứa hẹn sẽ sớm thành công. Loại vaccine nhanh nhất từng được phát triển trước đây, từ khi lấy mẫu virus tới lúc được chấp thuận là 4 năm, là cho bệnh quai bị vào những năm 1960. Nhưng sau hơn một năm nghiên cứu và phát triển, FDA đã phê duyệt đầy đủ vaccine COVID-19 đầu tiên.

Tác giả: ,

Cập nhật lần cuối lúc 21:16, 13/09/2021. Phản hồi về nội dung, liên hệ với chúng tôi tại đây

Cho đến ngày 10/09/2021, thế giới hiện có hơn 224 triệu ca nhiễm COVID-19, với số ca đang nhiễm là 18,7 triệu , khỏi bệnh là hơn 200 triệu, và tử vong là 4,6 triệu ca. Riêng Việt Nam có hơn 576 ngàn ca nhiễm, trong đó số ca đang được điều trị là 223 ngàn ca, số ca khỏi bệnh là 338 ngàn, và số ca tử vong là hơn 14 ngàn ca. Việt Nam hiện đang đứng thứ 53/222 quốc gia và vùng lãnh thổ về số ca nhiễm COVID-19, trong khi, đứng thứ 161/222 với tỷ lệ số ca nhiễm/1 triệu dân. Theo đó, số ca nhiễm COVID-19 trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng vẫn tiếp tục tăng.

Về tình hình tiêm vaccine, cho đến ngày 06/09/2021, 40.58% dân số thế giới đã được tiêm ít nhất một liều vaccine COVID-19. Trong đó 27.86% đã được tiêm đầy đủ và 12.72% được tiêm một phần. Đã có 5.52 triệu liều vaccine được phân phối toàn cầu, cho tới hiện nay thì mỗi ngày 31.2 triệu liều được phân phối. Có thể thấy đây là những con số khá khả quan. Tại Việt Nam, 2.78% dân số cả nước đã được tiêm đầy đủ liều vaccine COVID-19, 15.03% đã được tiêm một phần. Nhìn chung, 17.81% dân số đã được tiêm ít nhất một liều vaccine COVID-19. Nhà nước vẫn đang tiếp tục triển khai chương trình tiêm chủng COVID-19 an toàn, hiệu quả. 

Tốc độ bao phủ vaccine phụ thuộc rất lớn vào lượng vaccine mà một quốc gia có thể có được. Các vaccine này có thể đến từ các chương trình tài trợ, mua từ nhà sản xuất hoặc trực tiếp nghiên cứu. Từ lúc đại dịch bùng phát đến nay chưa đầy hai năm nhưng đã có nhiều vaccine được đưa vào sử dụng. Vậy làm cách nào mà quy trình truyền thống vốn có thể kéo dài lên đến 15 năm cho việc phát triển thuốc/vaccine mới có thể đạt được trong thời gian kỷ lục như thế. Cùng điểm lại quy trình nghiên cứu và phê duyệt truyền thống so với “quy trình mới” nhờ COVID-19.

Quá trình phát triển và phê duyệt vaccine/thuốc mới theo cách truyền thống 

Quá trình phát triển vaccine/thuốc truyền thống là một quá trình tuần tự, kéo dài và có thể mất tới 15 năm hoặc hơn. Bắt đầu với việc khám phá về thiết kế và đánh giá vaccine/thuốc trên các mô hình động vật, giai đoạn này có thể mất nhiều năm. Tiếp theo là tiến hành các thí nghiệm tiền lâm sàng chính thức, thiết kế quy trình sản xuất và thực hiện các nghiên cứu về dược lý, độc tính, và liều lượng, giai đoạn này cũng có thể kéo dài trong vài năm. Sau đó, nhà sản xuất nộp đơn đăng ký IND trước khi bắt đầu giai đoạn nghiên cứu lâm sàng. Ứng viên vaccine/thuốc sau đó sẽ bước vào các thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I, II và III. Sau khi tiến hành xong giai đoạn III, nhà sản xuất sẽ gửi NDA lên cơ quan quản đối với thuốc, và BLA đối với vaccine. Các cơ quan quản lý sẽ xem xét và cuối cùng là cấp phép cho vaccine/ thuốc đó. Sau thời điểm đó, sản xuất quy mô lớn được bắt đầu. Quá trình cấp phép có thể mất 1–2 năm, đặc biệt nếu dữ liệu bổ sung được yêu cầu. Điều quan trọng là, vì tốn rất nhiều chi phí, quá trình phát triển chung bị chậm lại do cần phải đánh giá rủi ro kinh tế ở mỗi bước.

Các công ty dược phẩm có thể tiến hành thử nghiệm giai đoạn IV sau khi vaccine/thuốc được phát hành. Các thử nghiệm này có thể được yêu cầu bởi các cơ quan quản lý, hoặc có thể được thực hiện bởi công ty tài trợ vì mục đích cạnh tranh hoặc các lý do khác. Nhà sản xuất có thể tiếp tục thử nghiệm thuốc/vaccine về tính an toàn, hiệu quả và các mục đích sử dụng tiềm năng khác trong giai đoạn này. Các cơ quan quản lý liên tục giám sát vaccine/thuốc sau khi được phê duyệt để xác định các biến cố bất lợi không phổ biến hoặc các biến chứng lâu dài có thể xảy ra, và đôi khi để theo dõi hiệu quả. Các hệ thống giám sát khác nhau được dùng để giám sát chặt chẽ vaccine, chẳng hạn như Hệ thống báo cáo tác dụng phụ của vaccine (VAERS), chương trình FDA BEST (Biologics Effectiveness and Safety – Hiệu quả và An toàn sinh học) và Chương trình FDA Sentinel, quan hệ đối tác của Trung tâm Dịch vụ Medicare & Medicaid (CMS) , và Liên kết dữ liệu về an toàn vaccine của Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC). Đối với thuốc, FDA cũng có chương trình MedWatch để các nhà sản xuất, nhân viên y tế hoặc người tiêu dùng báo cáo các sự cố liên quan đến thuốc đã được phê duyệt và tìm hiểu thông tin an toàn mới.

Giải thích thuật ngữ
– IND (Investigational New Drug) Application: Hồ sơ nghiên cứu thuốc mới.
– NDA (New Drug Applications): Hồ sơ đăng ký thuốc mới.
– BLA (Biologics License Applications): Hồ sơ đăng ký sinh phẩm.

Quá trình phát triển và phê duyệt vaccine/thuốc mới trong bối cảnh COVID-19

Tình hình đại dịch COVID-19 đặt ra yêu cầu cần phải hành động khẩn cấp nhằm tạo ra vaccine và thuốc phòng ngừa, điều trị để nhanh chóng ngăn chặn đại dịch. Trước tình hình đó, rất nhiều các bên liên quan tham gia vào quá trình này như chính phủ, cơ quan quốc tế, công ty dược phẩm, các tổ chức nghiên cứu và phi lợi nhuận giúp đẩy nhanh quá trình nghiên cứu và phát triển vaccine/thuốc.

Quá triển phát triển vaccine/thuốc COVID-19

Nhờ dữ liệu nghiên cứu tiền lâm sàng trong nghiên cứu vaccine phòng SARS-CoV và MERS-CoV, bước thiết kế vaccine được bỏ qua, tiết kiệm một lượng lớn thời gian. Trong nhiều trường hợp, quá trình sản xuất đơn giản được điều chỉnh từ quá trình sản xuất những vaccine hiện có hoặc những vaccine tiềm năng, trong một số trường hợp nhất định, dữ liệu tiên lâm sàng và độc tính từ vaccine liên quan có thể được sử dụng. Do đó, thử nghiệm lâm sàng đầu tiên của vaccine COVID-19 được bắt đầu tử rất sớm, vào tháng 3, năm 2020 (NCT04283461).

Thử nghiệm lâm sàng được thiết kế với các pha chồng lên nhau, bắt đầu nhanh tới đáng ngạc nhiên với pha I/II, và sau đó nhanh chóng chuyển sang pha III sau một phân tích kết quả pha I/II tạm thời. Một số nhà sản xuất chấp nhận rủi ro và tiến hành sản xuất công nghiệp mà chưa có kết quả pha III. Ở Mỹ, Chính phủ đã khởi động chương trình Operation Warp Speed hỗ trợ tài chính cho nhà sản xuất và cơ quan nghiên cứu vaccine giúp giảm thiểu rủi ro cho họ. Sau đó, Vaccine có thể được xem xét phê duyệt cấp phép sử dụng khẩn cấp.

Có thể thấy rằng nguy cơ tài chính là yếu tố chính thúc đẩy quá trình phát triển vaccine và không công đoạn quan trọng nào trong vấn đề đảm bảo an toàn vaccine bị lược bỏ. Một cách khác giúp nhà nghiên cứu đẩy nhanh quá trình nghiên cứu sản xuất vaccine đó là tập trung vào phương pháp sản xuất vaccine mới. Vaccine mới dựa trên RNA và DNA có thể phát triển nhanh hơn nhiều so với phương pháp truyền thống (mất vài tháng để sinh kháng thể trên động vật hoặc tế bào côn trùng).

Những bên liên quan nào tham gia vào quá trình phát triển vaccine COVID-19

Sự hợp tác chưa từng có thông qua các quan hệ công ty dược phẩm phối hợp với chính phủ, tổ chức y tế thế giới hoặc phòng thí nghiệm của trường học là yếu tố thúc đẩy sự phát triển vaccine COVID-19

Chính phủ

​​Khởi động Chiến dịch Warp Speed, một dự án nhằm phát triển một loại vắc-xin hiệu quả và sản xuất đủ liều. Các cơ quan y tế công cộng như Department of Health and Human Services đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp kinh phí để phát triển vắc xin COVID-19.

WHO

Tổ chức Y Tế Thế giớ (WHO) và Ngân hàng Thế giới đang tập trung vào việc tài trợ và sản xuất vắc xin COVID-19 để sử dụng trên toàn cầu, đặc biệt là để đảm bảo phân bổ công bằng giữa các quốc gia. Ngoài ra cũng có một số tổ chức khác như: CEPI, Gavi…

Doanh nghiệp

Ngành công nghiệp dược phẩm đã và đang thúc đẩy rất nhiều. Điển hình là Johnson & Johnson có trụ sở tại Hoa Kỳ đã chuyển sang nghiên cứu và phát triển vào COVID-19. Cũng như các công ty khác như Pfizer, AstraZeneca, …

Viện trường/NPO

Nhiều trường cùng tham gia vào quá trình này, ​​Đại học Oxford là một ví dụ. Bên cạnh đó, quỹ Gates là tổ chức phi lợi nhuận (NPO) hàng đầu tài trợ cho vaccine COVID-19.

Quá trình phê duyệt vaccine/thuốc COVID-19

Quy trình phê duyệt là khác nhau ở mỗi các quốc gia. Đối với FDA, không có một quy trình chuẩn cho phê duyệt vaccine sử dụng khẩn cấp mà sẽ được xem xét tùy từng trường hợp cụ thể với điều kiện các tiêu chuẩn theo quy định của pháp luật được đáp ứng. Khi phê duyệt vaccine COVID-19 khẩn cấp, FDA kiểm tra các yếu tố sau: đánh giá nghiêm ngặt chất lượng sản phẩm, bao gồm đạt tiêu chuẩn về trang thiết bị sản xuất vaccine, đánh giá quá trình thử nghiệm lâm sàng và tính toàn vẹn của dữ liệu thử nghiệm. Cơ quan này có thể từ chối đơn khi không thể kiểm tra những đặc điểm đó và cũng có thể sẽ ưu tiên một số hồ sơ trong số mà họ nhận được để kịp thời giải quyết nhu cầu sức khỏe của cộng đồng. FDA sẽ trả lời sớm nhất và trong suốt quá trình phát triển vaccine. Vaccine được cấp phép sử dụng khẩn cấp không có nghĩa là có thể dừng theo dõi nghiên cứu lâm sàng đang diễn ra. CDC và FDA tiếp tục giám sát chặt chẽ qua một số hệ thống báo cáo, như VAERS, VSD và v-safe, giúp tìm kiếm các vấn đề về an toàn của vaccine đang được lưu hành.

Vaccine mRNA đã cho thấy nhiều hứa hẹn trong những năm gần đây và nhiều loại trong số chúng đang được phát triển, ví dụ như đối với virus Zika hoặc cytomegalovirus. Vaccine Pfizer va Moderna là 2 vaccine điển hình sử dụng công nghệ mRNA này. Vaccine mRNA có tiềm năng trở thành nền tảng bào chế vaccine nhanh và linh hoạt. Do chỉ cần mã di truyền cho một protein quan tâm, nên vaccine mRNA được sản xuất tổng hợp có thể được tạo ra nhanh chóng trong vài tuần. Sự đột phá này mang đến cơ hội mới tạo ra vaccine mRNA trong tương lai để chống lại các bệnh truyền nhiễm khác nhau. Qua đó, những lợi thế và tiềm năng phát triển trong tương lai của vaccine mRNA như là một nền tảng quan trọng trong công cuộc ngăn chặn dịch bệnh trong tương lai.

Florian Krammer (2020)

Những loại vaccine COVID-19 đang phát triển

Loại vaccineMô tả
Vaccine bất hoạtPhát triển bằng cách nuôi cấy SAR-CoV-2 trong tế bào, thường là tế bào Vero, sau đó bất hoạt (bằng hóa chất hoặc gia nhiệt).
CoronaVac đang được phát triển bởi Sinovac Biotech ở Trung Quốc.
Vaccine sống giảm độc lựcPhát triển dựa trên virus dạng suy yếu về mặt di truyền, nhân lên hạn chế. 
Một loại vaccine đang được phát triển với sự hợp tác giữa Codagenix và Serum Institute ở Ấn Độ
Vaccine protein tái tổ hợp: chia thành 3 dạngVaccine dựa trên protein đột biến tái tổ hợp: một số công ty đang phát triển tiền lâm sàng, chúng được sản xuất không cần xử lý virus sống nhưng protein đột biến hơi khó sản xuất.
Vaccine dựa trên RBD tái tổ hợp: Công ty Novavax đang thực hiện giai đoạn III với phương pháp này. 
Vaccine dựa trên hạt giống như virus (VLP): Công ty Medicago đang thử nghiệm lâm sàng.
Vaccine vector virus nhân bảnThường có nguồn gốc từ virus giảm độc lực hoặc vaccine được thiết kế là protein đột biến.
Hai vector đang thực hiện giai đoạn I là: vaccine sởi của Merck và vaccine cúm của Wantai Bắc Kinh.
Vaccine vector virus không nhân bản (như adenovirus AdV)Phát triển dựa trên một virus khác được biểu hiện là một protein đột biến và không nhân bản in vivo.
Janssen (sử dụng vector AdV26) được phát triển bởi Johnson and Johnson
Vaccine vector virus bất hoạtPhát triển dựa trên các vector virus với protein tăng đột biến trên bề mặt của chúng nhưng sau đó bị bất hoạt trước khi sử dụng.
Các vector vi rút bất hoạt bao gồm vắc xin dựa trên NDV
Vaccine DNAPhát triển dựa trên DNA plasmid có ưu điểm là sản xuất ở quy mô lớn ở vi khuẩn và tính ổn định của của DNA plasmid.
Có 4 công ty đang thực hiện giai đoạn I/II
Vaccine RNATương tự vaccine DNA, có thể sử dụng mRNA (có sửa đổi) hoặc RNA tự sao chép. Đây là vaccine cho thấy đầy hứa hẹn trong những năm gần đây.
Vaccine Pfizer mới được FDA phê duyệt là một ví dụ (xem bài Vaccine đầu tiên được chính thức phê duyệt)

Những vaccine đang được phát triển

Khoảng 180 vắc xin đang được phát triển tiền lâm sàng bởi các công ty dược phẩm, học viện và cơ quan chính phủ. Một số vaccine sản xuất tại Hoa Kỳ, Trung Quốc và các nước khác

Hoa KỳTrung QuốcCác nước khác
Pfizer-BioNTech
Johnson & Johnson
Moderna
Novavax
CanSino
Vero Cell
Sinopharm (Wuhan)
Sinovac
Oxford-AstraZeneca
Sputnik V
EpiVacCorona
Covaxin

6 loại vaccine COVID-19 đã được cấp phép tại Việt Nam

Vaccine AstraZenecaVaccine
Sputnik V
Vaccine
Vero Cell
Vaccine
Pfizer
Vaccine
Moderna
Vaccine
Janssen (J&J)
Vaccine vector (adenovirus)
Khoảng cách 2 liều 8-12 tuần
Vaccine vector (adenovirus)
Khoảng cách 2 liều 3 tuần
Vaccine bất hoạt
Khoảng cách 2 liều 3-4 tuần
mRNA
Khoảng cách 2 liều 21 ngày
mRNA
Khoảng cách 2 liều 28 ngày
Vaccine vector (adenovirus)
1 liều

Tại sao GSK và Sanofi lại hụt hơi trong cuộc đua trong khi AstraZeneca lại thành công?

Trong cuộc đua phát triển vaccine COVID-19, sự thất bại mà Sanofi và GSK công bố cho thấy những thách thức mà các nhà khoa học phải đối mặt khi họ cố gắng cô đọng một quy trình thường mất nhiều năm thành vài tháng. Vào ngày 11/12/2020 cho biết rằng các thử nghiệm Giai đoạn I/II cho thấy “phản ứng miễn dịch tương đương với những bệnh nhân hồi phục sau COVID-19 ở người lớn từ 18 đến 49 tuổi, nhưng phản ứng miễn dịch thấp ở người lớn tuổi có thể do nồng độ kháng nguyên không đủ”. Ông Roger Connor – chủ tịch GSK cho biết “Kết quả của nghiên cứu không như chúng tôi mong đợi”. Vì thế, hai công ty đã hoãn việc sản xuất vaccine đến cuối năm 2021, đánh dấu bước thụt lùi trong cuộc chiến toàn cầu chống lại đại dịch. 

Mặc khác trong nhiều tháng, vaccine Oxford/AstraZeneca được các phương tiện truyền thông mô tả là người dẫn đầu trong cuộc chạy đua toàn cầu để sản xuất vắc-xin COVID-19. Một trong những lý do khiến cho vaccine AstraZeneca này thành công như là vaccine sử dụng một kỹ thuật lâu đời hơn được gọi là vector virus. Ngoài ra, nhờ nhà khoa học Sarah Gillbert – mẹ đẻ của vaccine này giúp các nước mua vaccine với giá thành rẻ khoảng 3 USD. Bà có chia sẻ rằng: “Ngay từ đầu, chúng tôi coi đây là một cuộc chạy đua với virus chứ không phải một cuộc chạy đua với các nhà phát triển vaccine khác. Chúng tôi là trường đại học và chúng tôi không làm việc này để kiếm tiền.”

Tóm lại

Việt Nam đã có nhiều nỗ lực trong việc phòng chống dịch cũng như đóng góp công sức trong việc nghiên cứu vaccine COVID-19. Vẫn còn nhiều việc phải làm để các ứng viên Vaccine mới được nghiên cứu và sản xuất bởi các công ty trong nước. Với kinh nghiệm từ các nước và các công ty lớn, để một vaccine thành công cần có sự hợp tác của rất nhiều bên liên quan về mặt nghiên cứu cơ bản, nghiên cứu lâm sàng, quá trình phê duyệt “cuốn chiếu” thay vì tuần tự theo kiểu truyền thống và cần cả nguồn tài chính mạnh bên cạnh các nền tảng khác. Tuy nhiên, không vì thế mà chúng ta bớt đi sự kỳ vọng và niềm tin vào các ứng viên vaccine trong nước. Hy vọng mọi việc thuận lợi, Việt Nam sẽ sớm có thêm vaccine để phòng COVID-19 và đại dịch sẽ được ngăn chặn.

Chia sẻ bài viết này