Điều gì đang diễn ra bên trong phòng thí nghiệm thuốc kháng virus corona?

Chủng mới của virus corona (Covid-19) được đưa tới Trường Y của Đại học Maryland vào thứ sáu tuần trước (7/2) trong hai ống nghiệm cỡ ngón tay cái, đặt giữa đá khô và nhiều lớp giấy bọc bảo vệ.

Các mẫu bệnh phẩm đến từ Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh ở Atlanta, luôn được bảo quản trong tủ đông cho tới chiều hôm thứ hai (10/2), khi nhà vi khuẩn học Matthew Frieman ở Trường Y được Hội đồng an toàn sinh học nội bộ cho phép mở ống trong phòng thí nghiệm của ông và bắt đầu tiến hành thí nghiệm.

Trong khi số ca nhiễm virus corona không ngừng gia tăng, lên tới hơn 69.000 trên toàn thế giới, virus này bắt đầu được nhân lên trong các phòng thí nghiệm. Một nhóm nhà nghiên cứu ở Mỹ nhận mẫu bệnh phẩm từ trường hợp nhiễm Covid-19 đầu tiên của nước này, người đàn ông 35 tuổi đã hồi phục tại quận Snohomish, bang Washington D.C. Các nhà nghiên cứu khác đã xin cấp virus và đang chờ đợi.

Khi virus hoành hành ở Trung Quốc, các chuyên gia về bệnh truyền nhiễm cho rằng, sự lây lan của chủng virus mới này có thể xảy ra ở ít nhất 20 quốc gia ngoài Trung Quốc đại lục. Công tác nghiên cứu ở phòng thí nghiệm có thể tìm ra liệu pháp chữa trị hoặc vaccine, giúp cứu sống nhiều sinh mạng. Nghiên cứu virus là bước đầu tiên, nhằm ngăn chặn bệnh dịch thông qua thử nghiệm các loại thuốc tiềm năng, mô phỏng bệnh dịch ở động vật và thăm dò cách virus khiến con người nhiễm bệnh.

Mặc đồ bảo hộ kín từ đầu tới chân, hít thở không khí được bơm và làm sạch bằng mặt nạ được gắn trên thắt lưng, Frieman và đồng nghiệp của ông bắt đầu cho tế bào lấy từ thận khỉ lây nhiễm virus corona trong các bình thí nghiệm, bằng thủy tinh và để virus nhân lên.

"Một số trong chúng tôi đã lên tiếng rất nhiều trong tháng vừa qua, chỉ biết nói về tốc độ phát triển của virus, cũng như những gì dịch bệnh này thực sự đang diễn ra trên thế giới", Frieman nói. "Tôi nghĩ rằng chúng tôi sẽ làm tất cả những gì có thể để đối phó với dịch bệnh".

Frieman có kế hoạch thử nghiệm 24 loại thuốc có tiềm năng chữa trị hai bệnh dịch chết người do virus corona, trước đây là hội chứng suy hô hấp cấp nặng (SARS) và hội chứng hô hấp Trung Đông (MERS), để xem liệu chúng phát huy tác dụng đối với chủng mới virus corona hay không.

Do những loại thuốc này đã được thử nghiệm trên người và được chấp thuận trong điều trị các bệnh khác, như ung thư, chúng có thể nhanh chóng được đưa vào sử dụng. Frieman cũng đang hợp tác với các công ty cần thử nghiệm phương pháp trị liệu hoặc vaccine.

Regeneron Pharmaceuticals, công ty dược phẩm sản xuất thuốc điều trị Ebola, đang phối hợp với Cơ quan Nghiên cứu và Phát triển Y sinh Cao cấp của chính phủ liên bang, để phát triển loại thuốc có thể sử dụng để chống lại virus corona.

Leonard Schleifer, Giám đốc điều hành của Regeneron, nói rằng một loại thuốc thử nghiệm ngăn chặn virus xâm nhập vào tế bào có thể sẵn sàng để thử nghiệm trên người trong vòng 3-6 tháng tới. Công ty đang sử dụng các dạng "giả virus" vô hại, bắt chước các khía cạnh của virus để phát triển thuốc thử nghiệm, nhưng cuối cùng họ sẽ làm việc với Friema,n để thử nghiệm hợp chất với virus thật.

Tại Đại học Bắc Carolina ở Chapel Hill, các nhà nghiên cứu đang tập trung vào thử nghiệm các loại thuốc mà họ hi vọng có thể ngăn chặn dịch bệnh. Một nút thắt lớn trong việc tạo ra loại thuốc đối phó với mầm bệnh mới là vấn đề thời gian. Thông thường, vào thời điểm thuốc sẵn sàng để thử nghiệm ở người, dịch bệnh đã bị đẩy lùi.

Giải pháp là tạo ra thuốc phổ rộng sẵn sàng sử dụng cho nhiều loại bệnh. Remdesivir của công ty Gilead Sciences, nói rằng loại thuốc đang được sử dụng lâm sàng ở Trung Quốc, là ứng cử viên tiềm năng, bởi thuốc hoạt động tốt trên các thử nghiệm ở động vật và trong phòng thí nghiệm đối với SARS và MERS.

Một loại thuốc khác hoạt động tương tự remdesivir, đang được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại công ty phi lợi nhận Drug Innovation Ventures at Emory (Drive), thuộc sở hữu của Đại học Emory. Loại thuốc này ban đầu được phát triển như một phương pháp điều trị cúm thông thường, nhưng điều đặc biệt là nó cũng hiệu quả với virus corona và nhiều virus khác cấu tạo từ vật liệu di truyền gọi là RNA.

Thử nghiệm nhiều loại thuốc khác nhau trên các tế bào và động vật bị nhiễm virus nghe có vẻ đơn giản, nhưng thực tế khoa học rất khó khăn và tốn nhiều công sức. 

Ví dụ, virus corona gây dịch SARS lây nhiễm thành công cho chuột, nhưng không làm cho chúng bị bệnh. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã phải biến đổi virus để tạo ra một chủng SARS gây tử vong ở chuột. MERS thậm chí không lây nhiễm sang chuột, vì vậy các nhà nghiên cứu phải điều chỉnh gen của chuột để chúng dễ bị nhiễm bệnh. Nghiên cứu sơ bộ phát hiện một loại chuột dùng trong phòng thí nghiệm có thể lây nhiễm chủng mới virus corona.

Bộ phận chuyên gia có kiến thức và các thiết lập phòng thí nghiệm có khả năng nghiên cứu virus corona là tương đối nhỏ, một phần vì kinh phí cho lĩnh vực này đã thay đổi. 

Mối quan tâm tăng đột biến khi dịch bệnh gây chết người, chẳng hạn như SARS vào năm 2002, nhưng sau đó giảm dần khi nguy hiểm qua đi. Không phải phòng thí nghiệm nào cũng có thể nghiên cứu virus corona gây chết người, do yêu cầu về mức độ bảo vệ an toàn sinh học cao.

Cửa phòng thí nghiệm Frieman có bảng cảnh báo nguy hiểm sinh học màu vàng. Đằng sau cánh cửa được khóa an toàn là một phòng chờ, nơi các nhà khoa học khoác lên người trang phục bảo hộ.

Áp suất không khí trong phòng thí nghiệm được giữ thấp hơn không khí bên ngoài, để đảm bảo không có mầm bệnh nguy hại nào trong không khí có thể thoát ra. Bất kì thiết bị hay chất thải nào trước khi ra khỏi phòng thí nghiệm của Frieman đều phải đi qua một cánh cửa đặc biệt trông giống của tàu ngầm. Ở đó, vòng tròn vô trùng điều áp với nhiệt độ cao sẽ làm tan chảy đĩa thí nghiệm và chất thải khác.

"Tôi nghĩ rằng đây hẳn không phải là lần cuối cùng một loại virus corona mới xuất hiện trên thế giới," ông Frieman nói. "Vì vậy, chúng tôi sẽ cố gắng hết sức để đảm bảo có sẵn liệu pháp điều trị bất kể phục vụ cho tình hình hiện tại hay dịch bệnh trong tương lai", Frieman khẳng định.