Loại cây quý có thể mang đến hàng tỉ liều vắc xin COVID-19 mới cho nước thu nhập thấp và trung bình

Quillay (còn được gọi là Quillaja saponaria) là loại cây thường xanh quý hiếm có nguồn gốc từ Chile, từ lâu đã được người Mapuche bản địa sử dụng để làm xà phòng và thuốc. Trong những năm gần đây, Quillay cũng đã được sử dụng để sản xuất vắc xin chống bệnh zona rất thành công và vắc xin sốt rét đầu tiên trên thế giới, cũng như chất tạo bọt cho các sản phẩm trong ngành công nghiệp thực phẩm, đồ uống và khai thác mỏ.

Cây thường xanh hay thực vật thường xanh là thuật ngữ khoa học dùng để chỉ cây rừng có lá tồn tại liên tục trong thời gian ít nhất là 12 tháng trên thân chính.

Giờ đây, hai phân tử saponin, được tạo ra từ vỏ của những cành cây Quillay được cắt tỉa từ những cây già hơn trong các khu rừng của Chile, đang được sử dụng cho một loại vắc xin COVID-19 do nhà sản xuất thuốc Novavax (Mỹ) phát triển. Các hóa chất được sử dụng để tạo ra chất bổ trợ, giúp tăng cường hệ thống miễn dịch.

Trong hai năm tới, Novavax (trụ sở tại bang Maryland, Mỹ) có kế hoạch sản xuất hàng tỉ liều vắc xin COVID-19, chủ yếu cho các quốc gia có thu nhập thấp và trung bình.

Không có dữ liệu đáng tin cậy về số lượng cây quillay khỏe mạnh còn lại ở Chile, các chuyên gia và quan chức ngành công nghiệp đang chia sẻ về việc nguồn cung các cây cổ thụ sẽ cạn kiệt nhanh như thế nào do nhu cầu tăng cao. Song hầu hết mọi người đều đồng ý rằng các ngành công nghiệp dựa vào chiết xuất từ ​​cây Quillay đến một lúc nào đó sẽ cần phải chuyển sang cây trồng trong rừng hoặc một loại cây thay thế được trồng trong phòng thí nghiệm.

Một phân tích của Reuters về dữ liệu xuất khẩu từ nhà cung cấp dữ liệu thương mại ImportGenius cho thấy nguồn cung cây cổ thụ đang chịu áp lực ngày càng tăng. Xuất khẩu các sản phẩm Quillay đã tăng hơn gấp ba lần lên hơn 3.600 tấn mỗi năm trong thập kỷ trước đại dịch.

Ricardo San Martin, người đã phát triển quy trình cắt tỉa và chiết xuất đã tạo ra ngành công nghiệp Quillay hiện đại, cho biết các nhà sản xuất phải ngay lập tức làm việc để tạo ra các sản phẩm Quillay từ những cây non hơn, được trồng trong rừng.

Ông nói: “Ước tính của tôi cách đây 4 năm là chúng tôi đang hướng tới giới hạn bền vững”.

Ricardo San Martin cho biết ông đã vượt qua đại dịch COVID-19 trong tầng hầm của cabin trước biển ở Sea Ranch, California, Mỹ để tinh chỉnh một quy trình có thể giúp sản xuất saponin từ lá và cành cây nhằm tối đa hóa sản lượng.

Ricardo San Martin, người cũng đang tài trợ cho một dự án mà máy bay không người lái sẽ đếm cây Quillay trong những khu rừng xa xôi và khó tiếp cận, nói: “Tôi đang làm việc như thể việc này cần phải được thực hiện vào ngày hôm qua”.

Các nhà sản xuất Quillay và khách hàng của họ cho biết việc thu hoạch có thể tiếp tục ngay bây giờ mà không làm suy giảm nguồn cung những cây già hơn.

"Chúng tôi tiếp tục theo dõi tình hình ở Chile, phối hợp chặt chẽ với nhà cung cấp của chúng tôi, nhưng tại thời điểm này, chúng tôi tự tin vào nguồn cung cho mình", Novavax cho biết. Công ty Mỹ cũng tự tin rằng việc sử dụng vắc xin cứu mạng người sẽ được ưu tiên

Desert King International, công ty ở bang California (Mỹ) chiết xuất thực vật sa mạc điều hành đồn điền Casablanca (Chile), là nhà cung cấp duy nhất cho Novavax về chiết xuất từ ​​Quillay.  Desert King International cũng là nhà xuất khẩu Quillay lớn nhất Chile đến nay.

Andres Gonzalez, Giám đốc của Desert King International tại Chile, nói với Reuters rằng họ sản xuất đủ chiết xuất Quillay từ các cây già hơn để tạo ra tới 4,4 tỉ liều vắc xin vào năm 2022. Với nguồn cung cấp mới từ các khu rừng bản địa thuộc sở hữu tư nhân, họ có đủ nguyên liệu thô để đáp ứng nhu cầu trong phần còn lại của năm nay và một phần tiếp theo, ông nói.

Andres Gonzalez cho biết Desert King International, nơi Ricardo San Martin là nhà tư vấn, đã xây dựng một nhà máy sản xuất mới và có khả năng cung cấp cho các công ty dược phẩm khác - tất cả đều không gây hại cho rừng. Tuy nhiên, ông thừa nhận rằng “một lúc nào đó những khu rừng nguyên sinh này sẽ không còn”.

Ông nói: “Chúng tôi muốn bắt đầu có những đồn điền năng suất cao và đang nghiên cứu điều đó”.

Cần một lượng tương đối nhỏ chiết xuất cây Quillay để sản xuất vắc xin, chỉ dưới một miligam mỗi liều, nhưng nguồn cung bị kéo dài do nhu cầu từ các ngành công nghiệp khác. Ví dụ, các sản phẩm Quillay được sử dụng như một chất phụ gia tự nhiên trong thức ăn chăn nuôi, một loại thuốc trừ sâu sinh học và một tác nhân để giảm ô nhiễm trong khai thác mỏ.

Các cây Quillay riêng lẻ mọc bên ngoài Chile, nhưng Chile là quốc gia duy nhất mà cây Quillay trưởng thành được thu hoạch từ rừng với số lượng lớn.

Chất bổ trợ quan trọng

Chất bổ trợ của Novavax, được gọi là Matrix-M, chứa hai phân tử saponin quan trọng. Một trong số đó, được gọi là QS-21, khó tiếp cận hơn vì nó được tìm thấy chủ yếu ở những cây ít nhất 10 năm tuổi.

Trong số các công ty dược phẩm lớn, chỉ có GlaxoSmithKline và Novavax đã đặt cược rất nhiều vào QS-21, một thành phần dược phẩm tương đối mới.

Vắc xin rất thành công của GlaxoSmithKline chống lại bệnh zona - Shingrix và một số vắc xin thử nghiệm đầy hứa hẹn khác có chứa QS-21 do Desert King International cung cấp.

GlaxoSmithKline cho biết “không có thách thức cụ thể nào liên quan đến nguồn cung bền vững” với QS-21.

Chất bổ trợ dựa trên Quillay được sử dụng ở Shingrix cũng là một phần của vắc xin sốt rét đầu tiên trên thế giới - Mosquirix. Dù hiệu quả thấp, Mosquirix đã được các cơ quan quản lý châu Âu phê duyệt vào năm 2015 và WHO khuyến nghị đưa vào thí điểm năm 2016 vì nhu cầu rất cao.

Không có nhà sản xuất vắc xin COVID-19 nào khác đang dựa vào chiết xuất từ ​​vỏ cây Quillay. Một số nhà sản xuất thuốc đang phát triển các lựa chọn thay thế tổng hợp, nhưng có thể mất nhiều năm kể từ khi được cơ quan quản lý phê duyệt. Việc loại bỏ các thành phần trong bất kỳ loại vắc xin hiện có nào sẽ yêu cầu các nghiên cứu lâm sàng mới để chứng minh sản phẩm là an toàn và hiệu quả.

Công ty dược phẩm Agenus có trụ sở tại bang Massachusetts (Mỹ) đã ngừng bán QS-21 chiết xuất từ ​​vỏ cây vài năm trước để tập trung toàn thời gian vào việc cố gắng phát triển nó từ tế bào thực vật Quillay trong phòng thí nghiệm.

Jason Paragas, Phó chủ tịch phụ trách các sáng kiến ​​chiến lược và thăm dò tăng trưởng của Agenus, nói: “Sự thiếu hụt QS-21 đã là một vấn đề trong một thời gian. Chúng tôi đã thấy nó trước đại dịch COVID-19 và chúng tôi đã đưa ra quyết định khó khăn là phải thay đổi”.

Paragas cho biết vẫn còn quá sớm để nói khi nào một giải pháp thay thế có thể sẵn sàng.

Doanh nhân Gaston Salinas cho biết công ty khởi nghiệp Botanical Solution có trụ sở tại California (Mỹ) của ông đã có thể sản xuất QS-21 từ mô Quillay bắt đầu bằng hạt giống trong phòng thí nghiệm và nhằm mục đích cuối cùng sản xuất hóa chất này trên quy mô lớn để cung cấp cho các hãng dược phẩm.

“Bạn không thể khai thác quá mức khu rừng bản địa của Chile vì mong muốn phát triển vắc xin hiện đại. Bạn cần phải tìm những cách khác để phát triển sản phẩm của mình, ngay cả khi đó là thứ rất quan trọng”, ông cho hay.

Hướng tới tương lai

Bên trong cánh cổng của đồn điền Desert King International được bảo vệ cẩn thận, những người làm vườn cẩn thận chăm sóc những cây non bằng cách sử dụng phân bón và nguồn cung cấp nước dồi dào. Chúng được nhân bản từ những cây họ hàng đã trưởng thành có vỏ màu xám bụi đặc biệt giàu saponin.

Theo Giám đốc phát triển kinh doanh của Desert King International, Damian Hiley, nếu mọi việc suôn sẻ, đồn điền có thể được sản xuất cho một khách hàng trong vòng hai đến ba năm. Ông từ chối nêu tên công ty.

Desert King International đã để mắt đến các loại vắc xin trong tương lai, một số loại đã được nghiên cứu.

Ví dụ vào đầu năm 2020, GlaxoSmithKline được cấp phép một loại vắc xin phòng bệnh lao thử nghiệm có chứa chất bổ trợ dựa trên QS-21 cho Viện Nghiên cứu Y khoa Bill và Melinda Gates. Nó cho thấy kết quả đầy hứa hẹn trong một thử nghiệm giai đoạn giữa.

Hồi tháng 4, các nhà nghiên cứu tại Đại học Oxford (Anh) thông báo rằng một loại vắc xin sốt rét mới có chứa chất bổ trợ Matrix-M của Novavax tỏ ra có hiệu quả cao trong một thử nghiệm với 450 trẻ em ở Burkina Faso.

Gustavo Cruz, nhà nghiên cứu tại Đại học Chile, người đã làm việc với Ricardo San Martin để công nghiệp hóa sản xuất Quillay, nói ông thường tin tưởng các nhà sản xuất Quillay quản lý cung và cầu.

Gustavo Cruz lo lắng hơn về các mối đe dọa khác, cụ thể là hạn hán và hỏa hoạn. “Cuối cùng thì cây cối cũng mọc lại, nhưng sẽ có lúc chúng không còn nữa”, ông nói.

Hôm 23.9, Novavax đã nộp đơn lên Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) xin phê duyệt sử dụng khẩn cấp vắc xin COVID-19 của hãng.

Novavax đã và đang ưu tiên đệ trình theo quy định với các quốc gia có thu nhập thấp và trung bình sau khi bị tụt hậu trong cuộc chạy đua để được cấp phép ở Mỹ và châu Âu, những nơi đã tiêm vắc xin cho phần lớn cư dân của họ.

Việc phê duyệt của WHO sẽ cho phép Novavax vận chuyển vắc xin COVID-19 đến nhiều quốc gia đang phát triển dựa trên hướng dẫn của cơ quan Liên Hợp Quốc về các quyết định quản lý của họ.

Điều này cũng cho phép Novavax bắt đầu phân phối mũi tiêm thông qua cơ sở COVAX, nhằm mục đích cung cấp khả năng tiếp cận công bằng với vắc xin COVID-19 cho các quốc gia có thu nhập thấp và trung bình.

Novavax đã gửi các văn bản quy định cho Ấn Độ, Philippines và Indonesia.

Novavax và đối tác của mình là Viện Huyết thanh của Ấn Độ, nhà sản xuất vắc xin lớn nhất thế giới, đã cùng nhau cam kết cung cấp hơn 1,1 tỉ liều cho COVAX.

Công ty Mỹ dự kiến ​​sẽ nộp đơn xin cấp phép sử dụng vắc xin COVID-19 theo quy định tại Mỹ và Liên minh châu Âu vào quý 4/2021.

Việc tăng cường sản xuất vắc xin COVID-19 của Novavax đã bị trì hoãn và không rõ sẽ có bao nhiêu liều cho COVAX trong năm nay. Vào tháng 8.2021, Novavax cho biết đang đặt mục tiêu sản xuất 100 triệu liều vắc xin COVID-19 hàng tháng vào cuối quý 3/2021.

Novavax là loại vắc xin dựa trên công nghệ protein tái tổ hợp (giống vắc xin Nanocovax của công ty Nanogen ở Việt Nam) với hiệu quả hơn 90% trong một thử nghiệm lâm sàng lớn giai đoạn cuối tại Mỹ.

Các nghiên cứu ban đầu cho thấy vắc xin COVID-19 của Novavax có hiệu quả trong việc bảo vệ chống lại cả biến thể Delta dễ lây lan và thống trị ở nhiều quốc gia.

Sơn Vân