Đã hơn 1 năm kể từ khi COVID-19 bắt đầu càn quét toàn thế giới. Trong khoảng thời gian đó, nhân loại đã phát triển nhiều loại vắc xin ứng phó với COVID-19 với tốc độ chưa từng có, và tại một số quốc gia, việc tiêm chủng các loại vắc xin này đã bắt đầu. Trong số đó, vắc xin BioNTech-Pfizer được phê duyệt sớm nhất (sau đây gọi là “vắc xin Pfizer”) đã thu hút rất nhiều sự chú ý vì là vắc xin dựa trên mRNA (messenger RNA) vốn trước đây chưa từng được sử dụng rộng rãi.
Hiện nay, phần lớn các vắc xin đã được phê duyệt được biết đến là nhắm vào “protein gai” nhô lên trên bề mặt của virus gây ra COVID-19 (SARS-CoV-2). Vắc xin Pfizer cũng tương tự, nhắm vào chính protein gai này. Về cơ bản, vắc xin Pfizer chứa thông tin di truyền trong mRNA để chỉ tạo ra phần protein gai của virus, và bọc phân tử mRNA này trong các hạt nano lipid (Lipid Nano Particle; LNP) có thể đưa nó vào bên trong tế bào. Khi vắc xin Pfizer đi vào cơ thể, phần protein gai của virus sẽ được tạo ra hàng loạt nhờ một bào quan trong tế bào gọi là ribosome (Ribosome), từ đó hệ miễn dịch của con người phản ứng và tạo ra kháng thể vô hiệu hóa protein gai. Trong thời gian các kháng thể này còn tồn tại trong cơ thể, ngay cả khi virus COVID-19 thật sự xâm nhập, protein gai cần thiết để nó xâm nhập vào tế bào sẽ nhanh chóng bị kháng thể vô hiệu hóa, nên có thể không mắc COVID-19 hoặc nếu mắc thì chỉ ở mức nhẹ.
Tuy nhiên, nói một cách chính xác thì thông tin di truyền mRNA được dùng trong vắc xin Pfizer có đôi chút khác với virus COVID-19 nguyên bản. Vậy tại sao các nhà khoa học lại thực hiện những biến đổi như vậy? Về vấn đề này, xin giới thiệu bản dịch tiếng Hàn của một bài viết giải thích phần đó theo cách dễ hiểu cho những người có nền tảng IT. (Nguyên tác tiếng Anh) Điều gây ấn tượng nhất là bài viết mô tả loại thông tin di truyền này từ góc nhìn giống như một tệp thực thi máy tính kiểu *.exe. Nói cách khác, thông tin di truyền này có thể được xem như [mã ứng dụng để tạo ra một loại protein cụ thể]. Nếu đơn vị cơ bản của xử lý thông tin trong máy tính hiện đại thường là 1 byte (8 bit), thì đơn vị cơ bản của xử lý thông tin di truyền mà sinh vật trên Trái Đất sử dụng được cho là 1 codon (6 bit). Tuy nhiên, một trong những ý chính của bài viết là ở chỗ, xét cho cùng, cả hai đều là mã lệnh để tạo ra một đầu ra nào đó.
Ngoài ra còn có nhiều nội dung thú vị khác được giới thiệu. Chẳng hạn, phân tử base được dùng trong mRNA của vắc xin Pfizer thực ra đã được biến đổi hóa học nhẹ để tránh bị phá hủy ngay lập tức bởi phản ứng miễn dịch của cơ thể, hay những thành tựu nghiên cứu mới nhất về các coronavirus từng gây ra SARS và MERS cũng đã được áp dụng vào vắc xin Pfizer. Đọc đến đây mới càng cảm nhận rõ rằng vắc xin Pfizer là một thành tựu đáng kinh ngạc của sinh học hiện đại.
Tham khảo thêm, trình tự mRNA của vắc xin Pfizer ("mã nguồn" được nói tới trong bài viết này) đã được WHO (Tổ chức Y tế Thế giới) công bố.
4 bình luận
Hầy — nếu có thời gian rảnh thì cũng muốn đọc kỹ cả các tài liệu liên quan nữa.
Tham khảo - nguyên lý của vắc xin mRNA do IBS (Viện Khoa học Cơ bản) giới thiệu:
https://ibs.re.kr/cop/bbs/…
Đây đúng là một ví dụ khiến ta cảm nhận được rằng sinh học và kỹ thuật máy tính có rất nhiều điểm có thể học hỏi lẫn nhau ở chỗ cùng xử lý các hệ thống thông tin. Cảm ơn vì bản dịch thú vị.
Wow, bài viết này thật sự rất thú vị. Vì đây là bài dễ đọc với các lập trình viên nên tôi càng thấy hứng thú hơn khi đọc.