Tính đến tháng 12 năm 2020, có hơn 200 ứng cử viên vắc xin cho COVID-19 đang được phát triển. Trong số này, ít nhất 52 vắc xin ứng cử viên đang được thử nghiệm trên người. Có một số người khác hiện đang ở giai đoạn I / II, sẽ bước vào giai đoạn III trong những tháng tới (để biết thêm thông tin về các giai đoạn thử nghiệm lâm sàng, hãy xem phần ba của loạt bài Giải thích về vắc xin của chúng tôi).

1. Tại sao có rất nhiều loại vắc xin đang được phát triển?

Thông thường, nhiều ứng cử viên vắc xin sẽ được đánh giá trước khi loại vắc xin nào được phát hiện là an toàn và hiệu quả. Ví dụ, trong số tất cả các loại vắc-xin được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và động vật thí nghiệm, khoảng 7 trong số 100 vắc-xin sẽ được coi là đủ tốt để chuyển sang thử nghiệm lâm sàng trên người. Trong số các loại vắc-xin được đưa vào thử nghiệm lâm sàng, chỉ 1/5 là thành công. Việc có nhiều loại vắc xin khác nhau đang được phát triển làm tăng khả năng có một hoặc nhiều loại vắc xin thành công được chứng minh là an toàn và hiệu quả cho các nhóm dân số được ưu tiên dự kiến.

2. Các loại vắc xin khác nhau

Có ba cách tiếp cận chính để thiết kế vắc xin. Sự khác biệt của chúng nằm ở việc chúng sử dụng toàn bộ vi-rút hay vi khuẩn; chỉ là những phần của vi trùng gây ra hệ thống miễn dịch; hoặc chỉ vật liệu di truyền cung cấp hướng dẫn tạo ra các protein cụ thể chứ không phải toàn bộ vi rút.

a) Phương pháp tiếp cận toàn bộ vi khuẩn

* Vắc xin bất hoạt

Cách đầu tiên để tạo ra vắc-xin là lấy vi-rút hoặc vi khuẩn mang bệnh, hoặc vi-rút rất giống với vi-rút và làm bất hoạt hoặc tiêu diệt chúng bằng cách sử dụng hóa chất, nhiệt hoặc bức xạ. Phương pháp này sử dụng công nghệ đã được chứng minh là có hiệu quả với con người - đây là cách sản xuất vắc xin cúm và bại liệt - và vắc xin có thể được sản xuất ở quy mô hợp lý. 

Tuy nhiên, nó đòi hỏi các cơ sở phòng thí nghiệm đặc biệt để nuôi cấy vi rút hoặc vi khuẩn một cách an toàn, có thể có thời gian sản xuất tương đối dài và có thể sẽ yêu cầu tiêm hai hoặc ba liều.

* Vắc xin sống giảm độc lực

Vắc xin sống giảm độc lực sử dụng một phiên bản sống nhưng bị suy yếu của vi rút hoặc một phiên bản rất giống. Thuốc chủng ngừa bệnh sởi, quai bị và rubella (MMR) và thuốc chủng ngừa bệnh thủy đậu và bệnh zona là những ví dụ về loại thuốc chủng này. Cách tiếp cận này sử dụng công nghệ tương tự như vắc xin bất hoạt và có thể được sản xuất ở quy mô lớn. Tuy nhiên, những loại vắc xin như thế này có thể không phù hợp với những người có hệ miễn dịch bị tổn thương.

* Vắc xin siêu vi khuẩn

Loại vắc xin này sử dụng một loại vi rút an toàn để cung cấp các tiểu phần cụ thể - được gọi là protein - mầm quan tâm để nó có thể kích hoạt phản ứng miễn dịch mà không gây bệnh. Để làm điều này, các hướng dẫn để đưa các bộ phận cụ thể của mầm bệnh quan tâm vào một vi rút an toàn. Sau đó, virus an toàn đóng vai trò như một nền tảng hoặc véc tơ để cung cấp protein vào cơ thể. Protein kích hoạt phản ứng miễn dịch. Vắc xin Ebola là vắc xin vectơ vi rút và loại này có thể được phát triển nhanh chóng.

b) Phương pháp tiếp cận đơn vị con

Vắc xin tiểu đơn vị là vắc xin chỉ sử dụng các phần rất cụ thể (các tiểu đơn vị) của vi rút hoặc vi khuẩn mà hệ thống miễn dịch cần nhận biết. Nó không chứa toàn bộ vi khuẩn hoặc sử dụng vi rút an toàn làm véc tơ. Các tiểu đơn vị có thể là protein hoặc đường. Hầu hết các loại vắc xin trong lịch tiêm cho trẻ là vắc xin tiểu đơn vị, bảo vệ con người khỏi các bệnh như ho gà, uốn ván, bạch hầu và viêm màng não mô cầu.

c) Phương pháp di truyền (vắc xin axit nucleic)

Không giống như các phương pháp tiếp cận vắc xin sử dụng toàn bộ vi khuẩn bị suy yếu hoặc chết hoặc các bộ phận của chúng, vắc xin axit nucleic chỉ sử dụng một phần vật liệu di truyền cung cấp hướng dẫn cho các protein cụ thể, không phải toàn bộ vi khuẩn. DNA và RNA là những chỉ dẫn mà tế bào của chúng ta sử dụng để tạo ra protein. Trong tế bào của chúng ta, DNA đầu tiên được biến thành RNA thông tin, sau đó được sử dụng làm bản thiết kế để tạo ra các protein cụ thể. 

Vắc xin axit nucleic cung cấp một bộ hướng dẫn cụ thể cho các tế bào của chúng ta, dưới dạng DNA hoặc mRNA, để chúng tạo ra protein cụ thể mà chúng ta muốn hệ thống miễn dịch của mình nhận ra và phản ứng. 

Phương pháp tiếp cận axit nucleic là một cách mới để phát triển vắc xin. Trước đại dịch COVID-19, chưa có loại vắc-xin nào trải qua quá trình phê duyệt đầy đủ để sử dụng cho người, mặc dù một số vắc-xin DNA, bao gồm cả các bệnh ung thư cụ thể, đang được thử nghiệm trên người. Do đại dịch, nghiên cứu trong lĩnh vực này đã tiến triển rất nhanh và một số vắc xin mRNA cho COVID-19 đang được cấp phép sử dụng khẩn cấp, có nghĩa là chúng hiện có thể được cung cấp cho những người không chỉ sử dụng chúng trong các thử nghiệm lâm sàng.