Nga sắp thử nghiệm vaccine ung thư dùng AI để sản xuất

Vaccine ung thư được "đo ni, đóng giày" cho từng bệnh nhân

Trung tâm Nghiên cứu Dịch tễ và Vi sinh quốc gia Gamaleya (Nga), đơn vị từng phát triển vaccine Sputnik V phòng Covid-19, sẽ bắt đầu thử nghiệm lâm sàng vaccine cá nhân hóa điều trị ung thư da (melanoma) trên người từ cuối năm 2025.

Loại vaccine này sử dụng công nghệ mRNA kết hợp trí tuệ nhân tạo, được kỳ vọng sẽ tạo bước đột phá trong điều trị ung thư.

Vaccine ung thư của Nga dự kiến được thử nghiệm vào tháng 9-10 (Ảnh minh họa: Getty).

Khác với vaccine phòng bệnh thông thường, loại vaccine mới của Viện Nghiên cứu Dịch tễ và Vi sinh quốc gia Gamaleya được thiết kế để điều trị ung thư da hắc tố (melanoma).

Điều đặc biệt nằm ở chỗ, mỗi liều vaccine chỉ dùng được cho đúng một bệnh nhân, vì nó được tạo ra dựa trên bản đồ gene của khối u riêng biệt ở từng người.

Cơ chế hoạt động của vaccine dựa trên công nghệ ARN thông tin (mRNA), vốn đã được sử dụng hiệu quả trong các vaccine Covid-19.

Tuy nhiên, thay vì mã hóa kháng nguyên virus, lần này mARN sẽ mã hóa những “tân kháng nguyên” – protein đột biến chỉ xuất hiện trong tế bào ung thư của người bệnh. Khi tiêm vào cơ thể, vaccine giúp hệ miễn dịch nhận diện đúng kẻ thù và huy động tế bào T tiêu diệt các tế bào ác tính.

Để thực hiện điều đó, các nhà khoa học phải lấy mẫu khối u, giải mã hệ gen và phân tích đặc điểm di truyền của khối u.

Trí tuệ nhân tạo đóng vai trò then chốt trong việc xử lý dữ liệu phức tạp, lựa chọn chính xác những đoạn mã mARN cần thiết để thiết kế vaccine. Nhờ AI, toàn bộ quy trình từ phân tích sinh thiết đến hoàn thiện liều vaccine chỉ mất khoảng 7 ngày.

“Loại vaccine này hoàn toàn cá nhân hóa. Nó được thiết kế riêng cho từng bệnh nhân và không thể sử dụng cho bất kỳ ai khác”, Giám đốc Viện Gamaleya, ông Alexander Gintsburg, nhấn mạnh.

Kỳ vọng giảm 80% kích thước khối u

Dự án vaccine điều trị ung thư cá nhân hóa được Viện Gamaleya khởi động từ năm 2022. Sau hơn hai năm nghiên cứu và thử nghiệm tiền lâm sàng, vaccine đã sẵn sàng bước vào thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I vào tháng 9–10.

Giai đoạn đầu tiên sẽ được triển khai tại hai cơ sở ung bướu lớn: Viện Nghiên cứu Hertsen và Trung tâm Nghiên cứu Y học Quốc gia về Ung thư N.N. Blokhin. Đối tượng tham gia là bệnh nhân mắc u hắc tố ác tính, một loại ung thư da hiếm nhưng rất nguy hiểm, có khả năng di căn sớm và kháng điều trị mạnh.

Loại vaccine này sử dụng công nghệ mARN (Ảnh: Gamaleya).

Kết quả thử nghiệm tiền lâm sàng cho thấy vaccine có khả năng giảm tới 80% kích thước khối u và ngăn chặn di căn trong mô hình động vật. Ở một số ca thí nghiệm, dù khối u không biến mất hoàn toàn, nhưng vaccine giúp kiểm soát bệnh kéo dài mà không gây tử vong.

Cơ quan y tế Nga đã ban hành quy trình phê duyệt riêng cho các sản phẩm y tế cá nhân hóa, giúp rút ngắn thời gian cấp phép so với thuốc truyền thống. Điều này cho phép vaccine tiến nhanh vào thử nghiệm và mở rộng ứng dụng, nếu chứng minh được hiệu quả và an toàn trên người.

Ông Gintsburg cho biết Viện Gamaleya cũng đang phát triển vaccine cá nhân hóa cho các loại ung thư khó điều trị khác như ung thư phổi không tế bào nhỏ, ung thư tuyến tụy và thận.

Khoảng 2.900 USD để sản xuất một liều vaccine

Hiện tại, chi phí sản xuất một liều vaccine cá nhân hóa lên tới khoảng 300.000 rúp (tương đương 2.900 USD). Tuy nhiên, Bộ Y tế Nga khẳng định sẽ tài trợ hoàn toàn chi phí điều trị, nhằm đảm bảo mọi người dân có nhu cầu đều được tiếp cận. Vaccine sẽ được cung cấp miễn phí thông qua hệ thống y tế công.

Về mặt triển khai, vaccine được sản xuất tại cơ sở của Viện Gamaleya với dây chuyền tự động hóa cao. Sau thử nghiệm giai đoạn đầu, Nga dự kiến mở rộng tiêm tại các bệnh viện lớn trước khi phổ cập tới các địa phương. Nếu hiệu quả, vaccine có thể trở thành một phần trong chiến lược điều trị ung thư quốc gia.

Theo thống kê, Nga hiện có khoảng 4 triệu người sống chung với ung thư, với 625.000 ca mắc mới mỗi năm. Ung thư phổi, đại trực tràng và vú là những loại phổ biến nhất. Trong đó, u hắc tố tuy không phổ biến nhưng lại cực kỳ nguy hiểm do tiến triển nhanh và tỷ lệ sống thấp nếu phát hiện muộn.

Vaccine cá nhân hóa được kỳ vọng sẽ không chỉ giúp tiêu diệt khối u, mà còn giúp kiểm soát ung thư như bệnh mạn tính, giúp bệnh nhân duy trì chất lượng sống lâu dài mà không cần hóa trị hoặc xạ trị liên tục.

Nếu thành công, Nga sẽ là một trong những quốc gia đầu tiên trên thế giới ứng dụng thành công mARN và AI trong điều trị ung thư theo hướng cá nhân hóa – bước tiến lớn nối dài thành tựu của thời kỳ hậu Covid-19.