Vắc xin đầu tiên trên thế giới do AI thiết kế có gì đặc biệt?

Ngày 5/6/2026, Đại học Cambridge công bố kết quả thử nghiệm lâm sàng đầu tiên của một vắc xin corona “phổ quát” có thành phần hoạt tính được thiết kế hoàn toàn bằng mô phỏng máy tính. Công nghệ mở ra triển vọng chuẩn bị vắc xin trước các dịch bệnh tương lai, nhưng chưa chứng minh khả năng phòng mọi virus corona.

Vắc xin đầu tiên trên thế giới do AI thiết kế là gì?

Vắc xin đầu tiên trên thế giới do AI thiết kế là ứng viên vắc xin pEVAC-PS, được phát triển bởi nhóm nghiên cứu tại Đại học Cambridge và công ty DIOSynVax. Sản phẩm hướng đến khả năng tạo miễn dịch rộng trước nhóm Sarbecovirus, trong đó có SARS-CoV-2, virus SARS và một số virus corona lưu hành ở dơi.

Cụm từ “đầu tiên trên thế giới” cần được hiểu đúng phạm vi. Theo Đại học Cambridge, đây là lần đầu tiên một vắc xin có thành phần hoạt tính được thiết kế hoàn toàn bằng mô phỏng máy tính được đưa vào thử nghiệm trên người. Điều này không có nghĩa AI tự thực hiện toàn bộ quá trình nghiên cứu, sản xuất và đánh giá vắc xin.

Các nhà nghiên cứu vẫn chịu trách nhiệm lựa chọn dữ liệu, xây dựng thuật toán, kiểm tra ứng viên, tiến hành nghiên cứu tiền lâm sàng và tổ chức thử nghiệm lâm sàng. AI chủ yếu được sử dụng để phân tích lượng lớn dữ liệu di truyền và hỗ trợ thiết kế kháng nguyên có phạm vi nhận diện rộng.

Vắc xin này được gọi là vắc xin Sarbecovirus phổ quát vì mục tiêu là tạo đáp ứng miễn dịch đối với nhiều virus thuộc nhóm Sarbecovirus, thay vì chỉ một biến thể SARS-CoV-2 cụ thể. Thay vào đó, nhóm nghiên cứu muốn tạo đáp ứng miễn dịch đối với nhiều virus thuộc cùng nhóm Sarbecovirus, kể cả những virus chưa lây sang người.

Tuy nhiên, “phổ quát” hiện vẫn là mục tiêu phát triển. Thuật ngữ này không đồng nghĩa vắc xin đã được chứng minh có khả năng ngăn chặn toàn bộ virus thuộc họ coronavirus.

AI thiết kế vắc xin corona phổ quát như thế nào?

Nhóm nghiên cứu sử dụng dữ liệu trình tự gene của các Sarbecovirus được thu thập từ những chương trình giám sát virus trên thế giới. Học máy được áp dụng để tìm những đặc điểm kháng nguyên chung, có tính bảo tồn giữa nhiều virus trong nhóm.

Từ kết quả phân tích, hệ thống hỗ trợ thiết kế một “siêu kháng nguyên” tổng hợp. Kháng nguyên là thành phần giúp kích hoạt hệ miễn dịch, từ đó huấn luyện cơ thể nhận diện và phản ứng khi gặp tác nhân mang những đặc điểm tương ứng.

Quá trình thiết kế có thể được hình dung qua ba bước chính:

• Thu thập dữ liệu: Nhóm nghiên cứu tổng hợp các trình tự gene của nhiều Sarbecovirus đã được ghi nhận.
• Tìm đặc điểm chung: Học máy xác định những vùng kháng nguyên xuất hiện ở nhiều virus và ít thay đổi hơn khi virus tiến hóa.
• Tạo kháng nguyên tổng hợp: Các đặc điểm phù hợp được kết hợp thành một cấu trúc nhằm kích thích đáp ứng miễn dịch rộng.

Cách tiếp cận này khác với việc chỉ lựa chọn kháng nguyên từ một biến thể virus đang lưu hành. Về lý thuyết, nếu hệ miễn dịch nhận diện được những đặc điểm ổn định giữa nhiều virus, vắc xin có thể ít bị ảnh hưởng hơn khi một chủng virus tiếp tục đột biến.

Dù vậy, thiết kế thành công trên máy tính chưa bảo đảm sản phẩm sẽ tạo miễn dịch mạnh hoặc bảo vệ con người khỏi bệnh. Mỗi ứng viên vẫn phải trải qua thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, trên động vật và nhiều giai đoạn nghiên cứu lâm sàng.

Kết quả thử nghiệm trên người cho thấy điều gì?

Thử nghiệm giai đoạn I được thực hiện tại các cơ sở nghiên cứu lâm sàng của Viện Nghiên cứu Y tế và Chăm sóc Quốc gia Anh ở Southampton và Cambridge. Nghiên cứu có 39 tình nguyện viên khỏe mạnh, trong độ tuổi từ 18 đến 50.

Ứng viên được sử dụng dưới dạng vắc xin DNA và đưa vào cơ thể bằng thiết bị phun vi dịch không kim. Theo Đại học Cambridge và University Hospital Southampton, nghiên cứu không ghi nhận tác dụng phụ đáng kể, đồng thời vắc xin kích hoạt đáp ứng miễn dịch với SARS-CoV-2, SARS và một số virus corona liên quan ở dơi.

Kết quả này cho thấy kháng nguyên được thiết kế bằng AI có thể được cơ thể con người nhận diện. Đây là bằng chứng ban đầu cho thấy kháng nguyên được thiết kế bằng AI có khả năng tạo đáp ứng miễn dịch, nhưng chưa chứng minh hiệu quả bảo vệ trên thực tế.

Tuy nhiên, thử nghiệm giai đoạn I chủ yếu giúp đánh giá độ an toàn, khả năng dung nạp và tính sinh miễn dịch. Nghiên cứu chưa được thiết kế để xác định vắc xin có thực sự giảm nguy cơ nhiễm bệnh, nhập viện hoặc tử vong trong cộng đồng hay không.

Số lượng 39 người còn nhỏ và chưa đại diện cho toàn bộ dân số. Trẻ em, người lớn tuổi, phụ nữ mang thai và người có bệnh nền có thể tạo đáp ứng khác với nhóm tình nguyện viên trẻ, khỏe mạnh.

Vắc xin có tiêu diệt được tất cả virus corona không?

Chưa có bằng chứng cho thấy vắc xin này có thể tiêu diệt hoặc phòng ngừa tất cả virus corona. Cách diễn đạt như “một mũi chống mọi virus corona” có thể khiến người đọc hiểu quá mức so với kết quả thực tế.

Vắc xin không trực tiếp tiêu diệt virus. Vai trò của vắc xin là kích thích hệ miễn dịch tạo ra khả năng nhận diện và phản ứng nhanh hơn khi cơ thể tiếp xúc với tác nhân gây bệnh.

Ứng viên pEVAC-PS được thiết kế chủ yếu cho nhóm Sarbecovirus. Đây là một nhóm thuộc họ coronavirus, không bao gồm toàn bộ virus corona có thể gây bệnh ở người hoặc động vật.

Ngoài ra, phát hiện đáp ứng miễn dịch trong mẫu máu chưa đồng nghĩa người được tiêm chắc chắn được bảo vệ khỏi nhiễm bệnh. Để xác định hiệu quả, các nhà nghiên cứu cần tiếp tục theo dõi khả năng trung hòa virus, miễn dịch tế bào, thời gian duy trì đáp ứng và tỷ lệ mắc bệnh trong thử nghiệm lớn hơn.

Do virus liên tục tiến hóa, phạm vi bảo vệ của vắc xin cũng cần được kiểm tra trước nhiều biến thể và virus khác nhau. Không nên xem kết quả ban đầu là bằng chứng vắc xin đã sẵn sàng thay thế các sản phẩm đang được cấp phép.

Vì sao công nghệ vắc xin do AI thiết kế được kỳ vọng?

Phát triển vắc xin truyền thống thường bắt đầu sau khi một virus mới xuất hiện và gây bệnh. Nhà nghiên cứu phải nhận diện virus, chọn kháng nguyên phù hợp rồi mới sản xuất và đánh giá ứng viên.

AI có thể giúp thay đổi một phần quy trình này bằng cách phân tích trước các virus đang lưu hành trong tự nhiên. Từ đó, những cấu trúc kháng nguyên có khả năng đại diện cho cả nhóm virus có thể được chuẩn bị trước khi một đợt bùng phát xảy ra.

Công nghệ mới được kỳ vọng mang lại một số lợi ích:

• Hỗ trợ sàng lọc lượng dữ liệu di truyền lớn trong thời gian ngắn hơn.
• Tìm các vùng chung giữa nhiều biến thể hoặc virus có quan hệ gần.
• Giảm sự phụ thuộc vào việc liên tục chạy theo từng biến thể mới.
• Tạo nền tảng ứng viên vắc xin trước những virus có nguy cơ lây từ động vật.
• Có thể nghiên cứu mở rộng sang cúm, Ebola và các nhóm virus khác.

Đại học Cambridge cho biết nền tảng của DIOSynVax hiện có các ứng viên hướng đến cúm mùa, nguy cơ cúm đại dịch, virus gây sốt xuất huyết và coronavirus. Tuy nhiên, mỗi ứng viên đều cần được đánh giá riêng về an toàn và hiệu quả.

AI cũng không loại bỏ những bước tốn nhiều thời gian như thử nghiệm lâm sàng, phát triển quy trình sản xuất và đánh giá của cơ quan quản lý. Khả năng rút ngắn giai đoạn thiết kế không đồng nghĩa toàn bộ vắc xin sẽ được cấp phép nhanh hơn.

Vắc xin đầu tiên trên thế giới do AI thiết kế là dấu mốc đáng chú ý trong quá trình ứng dụng công nghệ vào nghiên cứu y học. Thử nghiệm bước đầu cho thấy sản phẩm tương đối an toàn và có thể tạo đáp ứng miễn dịch với nhiều Sarbecovirus, nhưng chưa chứng minh khả năng phòng mọi virus corona.

Ứng viên cần được nghiên cứu trên số lượng người lớn hơn trước khi xem xét cấp phép. Trong thời gian này, người dân vẫn nên thực hiện lịch tiêm chủng hiện hành và tham khảo tư vấn y tế khi có câu hỏi về vắc xin.