Một công nghệ vaccine mới ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) do các nhà khoa học Đại học Cambridge phát triển được kỳ vọng có thể tạo miễn dịch trước cả một họ virus, thay vì chỉ một chủng cụ thể. Nếu được chứng minh hiệu quả ở quy mô lớn, đây có thể là bước ngoặt giúp thế giới chủ động ứng phó với các đại dịch trong tương lai…

Đối với nhiều người, những cái tên như COVID-19, SARS hay Ebola luôn gợi nhớ đến hình ảnh các nhân viên y tế trong bộ đồ bảo hộ kín mít cùng nỗi ám ảnh về những đợt dịch bệnh khiến hàng triệu người trên thế giới thiệt mạng.

Trong nhiều năm qua, vaccine đã trở thành công cụ hiệu quả giúp giảm tác động của các dịch bệnh truyền nhiễm. Tuy nhiên, các biến chủng mới liên tục xuất hiện khiến việc phát triển vaccine luôn ở thế bị động. Theo các nhà khoa học tại Đại học Cambridge (Anh), công nghệ vaccine mới được hỗ trợ bởi AI có thể thay đổi hoàn toàn cách tiếp cận này bằng việc tạo miễn dịch trên phạm vi rộng đối với cả một họ virus.

THAY ĐỔI CÁCH TIẾP CẬN: TỪ "CHẠY THEO VIRUS" SANG PHÒNG NGỪA TRƯỚC

Giáo sư Jonathan Heeney, thuộc Phòng nghiên cứu virus lây truyền từ động vật sang người của Khoa Thú y, Đại học Cambridge, ví công nghệ mới giống như một "chìa khóa vạn năng" có thể mở toàn bộ các căn hộ trong một tòa chung cư.

Theo ông, điểm yếu lớn nhất của các loại vaccine hiện nay là chúng đều được phát triển dựa trên những chủng virus đã xuất hiện trước đó. "Vaccine luôn trong tình trạng chạy theo virus", ông chia sẻ trong cuộc phỏng vấn với AFP.

Điều đó đồng nghĩa với việc chủng virus mà một người được tiêm phòng hôm nay có thể không còn là chủng mà họ tiếp xúc chỉ sau vài tháng.

Nhóm nghiên cứu vì vậy hướng tới việc loại bỏ sự khác biệt giữa các biến thể bằng cách tạo ra một cấu trúc kháng nguyên mà hệ miễn dịch có thể nhận diện trên diện rộng.

"Chúng tôi đang loại bỏ sự biến thiên đó bằng cách tạo ra một thứ mà hệ miễn dịch có thể nhận diện trên diện rộng và có khả năng bảo vệ trước mọi tình huống có thể xảy ra... Đây thực sự là một sự thay đổi lớn về tư duy".

Giáo sư Jonathan Heeney  Đại học Cambridge

Ý tưởng này được hình thành sau đợt bùng phát dịch Ebola tại Tây Phi giai đoạn 2013-2016, khi ông đang làm việc tại khu vực này.

Ban đầu, Ebola bị chẩn đoán nhầm là sốt Lassa, viêm dạ dày - ruột hoặc bệnh tả do trước đó căn bệnh này chủ yếu xuất hiện tại Cộng hòa Dân chủ Congo chứ chưa từng ghi nhận ở Tây Phi.

Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), đợt dịch sau đó đã khiến khoảng 11.300 người tử vong.

Giáo sư Heeney cho biết phải mất ba đến bốn tháng chỉ để xác định chính xác căn bệnh trước khi có thể bắt đầu nghiên cứu vaccine.

"Trong thời gian đó, dịch đã lan từ Guinea sang Sierra Leone rồi Liberia. Mọi thứ đã vượt ngoài tầm kiểm soát, dịch bệnh bùng phát dữ dội", ông nhớ lại, đồng thời cho biết rất nhiều nhân viên y tế cũng nằm trong số các nạn nhân.

Sau khi trở về Cambridge, nhóm nghiên cứu xác định cần phải thay đổi hoàn toàn phương pháp phát triển vaccine để tránh lặp lại kịch bản tương tự trong tương lai.

AI GIÚP TẠO VACCINE CÓ KHẢ NĂNG NHẬN DIỆN CẢ MỘT HỌ VIRUS

Để hiện thực hóa mục tiêu này, nhóm nghiên cứu đã tận dụng AI nhằm tổng hợp toàn bộ dữ liệu có thể thu thập được về nhiều loại virus khác nhau.

Nhờ đó, họ xác định được những điểm tương đồng và khác biệt tại các vị trí quan trọng mà hệ miễn dịch nhận diện, thay vì chỉ tập trung vào từng biến thể riêng lẻ.

Theo Giáo sư Heeney, cách tiếp cận này đặc biệt cần thiết trong bối cảnh các loại virus mới ngày càng xuất hiện nhiều hơn do dân số gia tăng, hoạt động đi lại xuyên biên giới ngày càng lớn và con người liên tục mở rộng phạm vi sinh sống sang môi trường của các loài động vật.

Ông cho rằng nhiều virus vốn tồn tại ổn định trong các loài động vật đã thích nghi với chúng, nhưng khi lây sang con người - vốn chưa có miễn dịch tự nhiên - chúng có thể nhanh chóng bùng phát thành dịch.

Một thử nghiệm lâm sàng trên 39 tình nguyện viên, do Bệnh viện Đại học Southampton tài trợ và được công bố trên Journal of Infection, cho thấy vaccine coronavirus Sarbeco phổ quát được phát triển bằng công nghệ AI không ghi nhận bất kỳ lo ngại đáng kể nào về độ an toàn.

Loại vaccine này được phát triển bởi Đại học Cambridge phối hợp với công ty công nghệ sinh học DIOSynVax và sẽ tiếp tục bước vào các thử nghiệm quy mô lớn hơn.

KỲ VỌNG MỞ RA KỶ NGUYÊN MỚI CỦA CÔNG NGHỆ VACCINE

Theo Giáo sư Heeney, lịch sử nhân loại luôn gắn liền với các đại dịch, từ Đại dịch Cái chết Đen thời Trung cổ đến đại dịch cúm giai đoạn 1918-1920 khiến ước tính từ 25-50 triệu người trên toàn cầu thiệt mạng.

Điều khiến ông lo ngại nhất hiện nay là nguy cơ bùng phát một đại dịch cúm mới, bởi đây là một trong những loại virus khó kiểm soát nhất.

Tuy nhiên, ông tin rằng sự phát triển vượt bậc của AI sẽ giúp đẩy nhanh đáng kể quá trình nghiên cứu vaccine.

"Hiện nay, AI đã bước sang một cấp độ hoàn toàn mới. Chúng tôi có cả một nhóm sử dụng những công nghệ AI tiên tiến nhất để xây dựng một nền tảng mạnh mẽ hơn, giúp xử lý lượng dữ liệu lớn hơn và làm việc nhanh hơn", ông cho biết.

Theo Giáo sư Heeney, mục tiêu quan trọng nhất hiện nay là chứng minh công nghệ mới đủ an toàn và hiệu quả để được cộng đồng khoa học cũng như các quốc gia trên thế giới chấp nhận.

"Tôi hy vọng đây sẽ là khởi đầu của một kỷ nguyên hoàn toàn mới trong lĩnh vực phát triển vaccine."

Ông cũng bày tỏ kỳ vọng công nghệ này sẽ mở ra một thế hệ vaccine hoàn toàn mới, góp phần thay đổi cách thế giới ứng phó với các dịch bệnh trong tương lai.