Để trả lời câu hỏi trên, có lẽ cần phải biết cơ chế lây nhiễm của virus.

Virus gây Covid-19

Chúng ta đã biết rằng SARS-CoV-2 là virus gây ra đại dịch Covid-19. Về hình thể, SARS-CoV-2 được xếp vào nhóm “enveloped single-stranded RNA”. Cách định danh này nói lên 2 sự thật: một là hệ gien của chúng là RNA, chứ không phải DNA; hai là hệ gien của chúng “gói” trong một cái vỏ giống protein như bao thư (nên có chữ “envelope”, hiểu nôm na là “bao thư”).

Cần nói thêm rằng DNA (deoxyribonucleic acid) và RNA (tên gọi là ribonucleic acid) đều được cơ cấu từ nucleotide, nhưng DNA có 4 mẫu tự A, T, G, C, còn RNA thì A, G, C, U (uracil). Do đó, nếu DNA có cặp đôi AT thì RNA là AU. DNA có 2 dây xoắn với nhau, còn RNA chỉ có 1 dây. SARS-CoV-2 có “sợi dây” RNA dài đến 30.000 mẫu tự, độ dài này được xem là dài nhất so với các loài vi khuẩn khác.

Tất cả virus chỉ có một việc: xâm nhập tế bào của ký chủ và nhân bản càng nhiều càng tốt. Sau khi nhân bản, chúng lại xâm nhập các tế bào khác. Để nhân bản, chúng phải dùng đến “bộ máy” RNA, và vấn đề xuất phát từ đây. Bộ máy nhân bản RNA không có cơ chế chỉnh sửa như DNA, nên sai sót trong nhân bản xảy ra khá thường xuyên. Khi RNA của virus càng dài thì quá trình nhân bản càng xảy ra nhiều sai sót. Sai sót ở đây có thể hiểu là “biến hóa” không lường trước được và những con virus có thể kháng thuốc rất nhanh.

Hệ thống miễn dịch

Để hiểu cơ chế của vắc-xin, cần phải biết cách thức mà cơ thể chúng ta chống trả virus. Trung tâm của hệ thống phòng thủ cơ thể là hệ miễn dịch. Hệ miễn dịch có hàng loạt “vũ khí” để chống trả virus. Các vũ khí này bao gồm đại thực bào (macrophages), tế bào lympho B và tế bào lympho T.

Đại thực bào, như tên gọi, có chức năng “ăn” và tiêu hóa các mầm mống gây bệnh như virus và các tế bào đã chết. Trong quá trình “ăn”, đại thực bào để “rớt” một số phần của virus và những phần này gọi là kháng nguyên (antigen). Khi phát hiện antigen, cơ thể bèn kích hoạt tế bào B để sản xuất kháng thể (antibody). Kháng thể có chức năng tấn công và tiêu diệt kháng nguyên, qua đó vô hiệu hóa virus. Mỗi chúng ta có hơn 10 tỉ loại kháng thể. Điều này có nghĩa là số kháng thể trong cơ thể chúng ta còn đông hơn dân số trên toàn thế giới!

Vắc-xin truyền thống và vắc-xin mới

Thường và trước đây, vắc-xin hàm chứa tác nhân giống như virus gây bệnh, được bào chế từ các vi sinh vật hoặc từ các độc tố của vi sinh vật hoặc các protein bề mặt của chúng. Các vắc-xin này đã thành công mỹ mãn trong việc kiểm soát các bệnh như sởi và đậu mùa. Nhưng khi đối phó với các bệnh do virus mới và biến hóa liên tục như Ebola, Zika hay Covid-19 thì các vắc-xin truyền thống này không có hiệu quả như mong muốn.

Mấy năm gần đây (từ thập niên 1990), một thế hệ vắc-xin mới ra đời dựa trên cơ sở hiểu biết cơ chế vận hành của RNA. Trước đây, các vắc-xin này từng được bào chế và sử dụng trong việc phòng chống một số bệnh ung thư. Không giống như các vắc-xin truyền thống, vắc-xin mới đưa vào một mảng RNA tín hiệu (messenger RNA hay mRNA) – một phân tử điều phối tế bào nên làm gì và mã hóa cho kháng nguyên. Vắc-xin mRNA được “nhân tạo” sao cho vắc-xin không có đủ thông tin để sản xuất protein nhưng có đủ thông tin để “lừa gạt” hệ miễn dịch của người nhận rằng đó là một virus thật và kích hoạt việc sản xuất kháng thể chống lại virus.

Cơ chế làm việc của vắc-xin mới và truyền thống cũng khác nhau. Vắc-xin truyền thống bắt chước virus gây bệnh. Khi được tiêm vào cơ thể, tế bào lympho B sẽ phát hiện kháng nguyên trong vắc-xin. Tế bào B sẽ phản ứng như là bị virus thật tấn công, bằng cách sản sinh kháng thể để chống trả lại virus thật.

Cơ chế làm việc của vắc-xin mRNA là lợi dụng quy trình sản xuất protein của tế bào. Tế bào dùng DNA như là một khuôn mẫu để làm ra mRNA và mRNA sẽ sản xuất protein. Một khi vắc-xin mRNA đã vào tế bào trong cơ thể, tế bào sẽ dùng chất liệu di truyền để sản xuất kháng nguyên. Kháng nguyên này nằm trên bề mặt của tế bào, nơi mà hệ miễn dịch có thể nhận dạng được (xem minh họa bên dưới).

Cơ chế vận hành và hiệu quả ra sao? - Ảnh 1.

Hình trên tóm tắt thành tố trong vắc-xin mRNA; hình dưới mô tả cơ chế vận hành của vắc-xin mRNA

Vắc-xin mRNA được đánh giá là rẻ hơn vắc-xin truyền thống và có thể sản xuất nhanh, đại trà. Ngoài ra, vắc-xin mRNA cũng an toàn hơn đối với bệnh nhân bởi vì chúng không sản sinh những yếu tố gây bệnh truyền nhiễm.

Hiệu quả của vắc-xin mRNA

Hôm 9-11, Tập đoàn Pfizer (Đức) tuyên bố vắc-xin mRNA của họ có hiệu quả 90%. Khoảng 1 tuần sau, ngày 17-11, Công ty Moderna (Mỹ) cũng tuyên bố vắc-xin mRNA của họ đạt hiệu quả 95%.

Con số hiệu quả vắc-xin có nghĩa gì? Nhiều bác sĩ và công chúng hiểu rằng hiệu quả vắc-xin 90% có nghĩa là cứ 100 người được tiêm vắc-xin thì 90 người sẽ không bị nhiễm SARS-CoV-2. Tuy nhiên, cách hiểu này không đúng với thực tế.

Hiệu quả của vắc-xin được tính trên tỉ lệ người bị nhiễm chứ không phải số người bị nhiễm. Theo số liệu nghiên cứu của Pfizer, nhóm không được tiêm vắc-xin có tỉ lệ nhiễm là khoảng 0,4% và nhóm được tiêm vắc-xin có tỉ lệ nhiễm là 0,04%. Do đó, nhóm được tiêm vắc-xin mRNA có tỉ lệ nhiễm bằng 1/10 nhóm không được tiêm vắc-xin. Nói cách khác, vắc-xin giảm tỉ lệ nhiễm 90%.

Tương tự, con số 95% do Moderna công bố cũng có nghĩa là giảm nguy cơ nhiễm 95%. Theo thông tin từ Moderna, thử nghiệm được thực hiện trên 30.000 tình nguyện viên, khoảng phân nửa (15.000) được tiêm vắc-xin và phân nửa không được tiêm vắc-xin. Sau một thời gian theo dõi, số người bị nhiễm trong nhóm vắc-xin là 5 người (tỉ lệ 0,03%) và 90 người (tỉ lệ 0,6%) trong nhóm không tiêm vắc-xin. Do đó, hiệu quả của vắc-xin là 94,5%.

Có vắc-xin phòng chống dịch Covid-19 là một thành tựu đáng chú ý. Thành tựu này đặt vấn đề miễn dịch cộng đồng (herd community) mà nhiều người đã thảo luận ngay từ lúc dịch mới bộc phát. Ý tưởng của miễn dịch cộng đồng là tạo ra một cộng đồng có hệ miễn dịch đủ mạnh để chống lại dịch. Một trong những biện pháp để tạo miễn dịch cộng đồng là tiêm vắc-xin đại trà.

Tóm lại, 2 vắc-xin của Pfizer và Moderna đều là vắc-xin RNA với những lợi thế và an toàn so với các vắc-xin truyền thống. Cả hai đều đạt hiệu quả 90%-95% trong thử nghiệm lâm sàng. Sự thành công của 2 thử nghiệm vắc-xin cho thấy tiềm năng xây dựng hệ miễn dịch cộng đồng để phòng chống Covid-19 về lâu dài là khả thi. 

Tiêm ngừa 75% dân số để có miễn dịch cộng đồng

Câu hỏi đặt ra là cần phải tiêm bao nhiêu phần trăm dân số để xây dựng miễn dịch cộng đồng. Câu trả lời là tùy thuộc hệ số lây nhiễm và hiệu quả vắc-xin.

Nhiều nghiên cứu trên thế giới cho thấy tính trung bình mỗi người bị nhiễm có thể lây lan cho 3 người khác. Chúng ta cũng biết rằng hiệu quả vắc-xin là từ 90% đến 95%. Từ đó có thể ước tính rằng cần phải tiêm cho ít nhất 75% dân số để tạo miễn dịch cộng đồng.

(Còn tiếp)

(*) Xem Báo Người Lao Động từ số ra ngày 18-11