AI tự tạo vắc xin cho con người: Đột phá y học hay canh bạc công nghệ?

Một loại vắc xin được tạo ra không phải bởi các nhà khoa học trong phòng thí nghiệm, mà bởi trí tuệ nhân tạo (AI). Nghe như khoa học viễn tưởng, nhưng điều đó đang thực sự diễn ra. Khi vắc xin AI đầu tiên trên thế giới bước vào thử nghiệm trên người, giới y học toàn cầu đồng thời đón nhận cả kỳ vọng lẫn những hoài nghi: Liệu một "siêu kháng nguyên" do máy tính thiết kế có an toàn cho con người? Có thể trở thành lá chắn chống đại dịch trong tương lai hay không?

Trước những câu hỏi này, phóng viên Một Thế Giới đã có cuộc trao đổi với ThS.BS Nguyễn Trọng Toàn - Giám đốc Trung tâm Thử nghiệm lâm sàng, Viện Pasteur TP.HCM để cùng ông phân tích chuyên sâu về công nghệ đang được xem là bước ngoặt của ngành vắc xin thế giới.

Vắc xin do AI thiết kết có thực sự an toàn?

- Thưa bác sĩ, mới đây một nghiên cứu của Đại học Cambridge (Anh) về một loại vắc xin do AI thiết kế đang thu hút sự chú ý đặc biệt của giới chuyên môn. Dưới góc độ là một chuyên gia dịch tễ và thử nghiệm lâm sàng, ông đánh giá thế nào về sự khác biệt căn bản giữa kháng nguyên AI và các phương pháp truyền thống?

- ThS.BS Nguyễn Trọng Toàn: Bản chất cốt lõi của bất kỳ loại vắc xin nào cũng là thành phần kháng nguyên. Đây là yếu tố then chốt khi đưa vào cơ thể sẽ kích ứng hệ miễn dịch đáp ứng để sinh ra kháng thể bảo vệ. Sự khác biệt lớn nhất nằm ở giai đoạn khởi nguồn của quá trình nghiên cứu. AI tham gia trong giai đoạn đầu giúp tìm ra kháng nguyên đặc hiệu nhất để làm vắc xin.

Trước đây, toàn bộ khâu sàng lọc và tinh chỉnh kháng nguyên này đều được các nhà khoa học trực tiếp thực hiện thủ công qua nhiều quy trình phức tạp, thì nay AI đã tham gia hỗ trợ đắc lực. Thực tế cho thấy AI đã từng tham gia một phần trong việc thiết kế ra một số vắc xin thế hệ mới. Tuy nhiên, bước tiến vượt bậc gần đây chính là sự xuất hiện của vắc xin pEVAC-PS do Đại học Cambridge phát triển, được xem như vắc xin duy nhất do AI thiết kế 100%, tạo ra một khái niệm mới về “super – antigen” (siêu kháng nguyên). Dù vậy, chúng ta cần hiểu rõ giới hạn của công nghệ. Tiếp sau bước thiết kế kháng nguyên này, lộ trình còn lại hiện nay đều phải do con người tiến hành. AI hoàn toàn không thể thay thế con người trong việc cung cấp các thông tin cho đánh giá, theo dõi về an toàn, miễn dịch và hiệu lực vắc xin trong các nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng.

- Vậy tính an toàn của siêu kháng nguyên này được kiểm chứng qua những lăng kính nào để đảm bảo không mang lại rủi ro cho cơ thể con người khi AI nắm vai trò thiết kế 100%?

- ThS.BS Nguyễn Trọng Toàn: Dù là sản phẩm của AI hay phương pháp truyền thống, quy trình đánh giá tính an toàn là không thể thỏa hiệp. Tính an toàn của vắc xin được đánh giá vô cùng nghiêm ngặt. Bắt đầu từ giai đoạn tiền lâm sàng cho đến các bước thử nghiệm lâm sàng. Trong giai đoạn tiền lâm sàng, các nhà khoa học sẽ tiến hành các nghiên cứu về độ an toàn chung, độc tính, tính sinh ung thư và ảnh hưởng trên khả năng sinh sản.

Sau khi vượt qua rào cản này, vắc xin mới bước vào thử nghiệm lâm sàng bao gồm 3 giai đoạn: 1, 2 và 3 nhằm đánh giá tính an toàn, sinh miễn dịch và hiệu lực bảo vệ. Trong quá trình này, cỡ mẫu nghiên cứu ngày càng tăng dần từ vài chục đến vài chục ngàn người tham gia để đảm bảo tính đại diện và phát hiện mọi rủi ro tiềm ẩn. Đối với vắc xin pEVAC-PS, AI đã giúp tìm ra kháng nguyên tốt, và hiện đang triển khai thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 1 trên người.

Các báo cáo bước đầu cho thấy kết quả thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 1 trên 39 người tham gia cho thấy vắc xin dung nạp tốt, không ghi nhận các biến cố bất lợi tại chỗ mức độ nặng (độ 3). Dù vậy, tính an toàn của vắc xin này còn phải tiếp tục được nghiên cứu sâu rộng hơn ở giai đoạn 2 và 3, bởi hiện tại chưa có nghiên cứu để so sánh trực tiếp, đối đầu về đánh giá tính an toàn của pEVAC-PS với các loại vắc xin khác.

“

Vắc xin phổ quát là một xu hướng phát triển vắc xin mới và đầy triển vọng hiện nay. Công nghệ này giúp kết hợp nhiều tác nhân có cơ chế lây truyền, gây bệnh tương tự nhau trong 1 liều vắc xin.

ThS.BS Nguyễn Trọng Toàn

- Một điểm đáng chú ý trong báo cáo của Đại học Cambridge là vắc xin mới chỉ tạo ra "phản ứng miễn dịch ở mức khiêm tốn". Phải chăng đây là dấu hiệu cho thấy cơ thể đang có cơ chế tự kháng cự lại một cấu trúc lạ do máy tính tạo ra?

- ThS.BS Nguyễn Trọng Toàn: Chúng ta không nên vội vã đưa ra kết luận tiêu cực từ kết quả này. Cần nhìn nhận đúng bản chất của thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 1, vốn là nghiên cứu về tính an toàn trên số lượng ít người lớn tình nguyện khỏe mạnh. Mục tiêu chính của giai đoạn này chỉ là thăm dò các mức liều dự kiến để đưa vào nghiên cứu tiếp trong giai đoạn 2 chứ không phải để đo lường hiệu lực tối đa.

Nồng độ kháng thể đáp ứng với kháng nguyên trong vắc xin phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố phức tạp. Yếu tố thứ nhất là bản chất cấu trúc của kháng nguyên. Yếu tố thứ hai là con đường kháng nguyên xâm nhập, cách thức nó được nhận diện và kích thích hệ thống miễn dịch nào để tạo ra kháng thể. Yếu tố thứ ba phụ thuộc vào phương pháp xét nghiệm đánh giá kháng thể được sử dụng. Điều quan trọng và đáng khích lệ nhất từ kết quả nghiên cứu giai đoạn 1 cho thấy vắc xin này được dung nạp tốt ở cả bốn mức liều thử nghiệm là 0,2 mg, 0,4 mg, 0,8 mg và 1,2 mg. Đặc biệt, hệ thống giám sát y tế không ghi nhận có sự gia tăng phản ứng phụ thuộc vào liều lượng.

Vắc xin do AI thiết kết sẽ giúp thế giới kiểm soát nhanh các dịch bệnh

- Tham vọng của công trình này là tạo ra một "vắc xin phổ quát" cho cả họ Sarbecovirus. Khi một kháng nguyên được "nhồi nhét" khả năng chống lại nhiều chủng virus hô hấp cùng lúc, ông có lo ngại về nguy cơ xảy ra hiện tượng bệnh nặng hơn do kháng thể tăng cường (ADE)?

- ThS.BS Nguyễn Trọng Toàn: Vắc xin phổ quát là một xu hướng phát triển vắc xin mới và đầy triển vọng hiện nay. Công nghệ này giúp kết hợp nhiều tác nhân có cơ chế lây truyền, gây bệnh tương tự nhau trong 1 liều vắc xin, ví dụ điển hình như vắc xin cho họ Sarbecovirus bao gồm SARS, MERS và COVID-19, vốn đều lây truyền qua đường hô hấp.

“

Sự hỗ trợ của AI là một bước tiến lịch sử. Nhờ có AI, việc tạo ra các protein có tính chuyên biệt cao, mang tính kháng nguyên và cho đáp ứng miễn dịch tốt được rút ngắn thời gian hơn rất nhiều.

ThS.BS Nguyễn Trọng Toàn

Liên quan đến mối lo ngại về ADE, cần làm rõ rằng nguy cơ bệnh nặng hơn do ADE không phải sinh ra do đáp ứng từ sự kết hợp nhiều tác nhân lại với nhau trong cùng 1 vắc xin. Bản chất ADE là cơ chế đáp ứng của cơ thể do tồn lưu kháng thể của lần đáp ứng trước đây dẫn đến làm tăng độ nặng của lần nhiễm tiếp theo. Hiện nay, hiện tượng ADE được ghi nhận chủ yếu liên quan đến cơ chế đáp ứng miễn dịch của một số tác nhân gây bệnh cụ thể, như sốt xuất huyết hay RSV.

Thậm chí, hiện tại các vắc xin sốt xuất huyết và RSV đang được cấp phép lưu hành cũng chưa ghi nhận hiện tượng ADE này. Do đó, nỗi lo về ADE trên vắc xin phổ quát do AI thiết kế cần được đánh giá dựa trên dữ liệu lâm sàng thực tế thay vì suy đoán từ việc gộp chung các chủng virus.

- Dù AI có khả năng tính toán ưu việt, nhưng hệ thống sinh học con người là vô cùng phức tạp. Liệu các chuỗi protein siêu việt do AI tối ưu hóa có thể vô tình mang theo độc tính tế bào hay gây hại cho nội tạng mà máy tính không dự đoán được?

- ThS.BS Nguyễn Trọng Toàn: Sự hỗ trợ của AI là một bước tiến lịch sử. Nhờ có AI, việc tạo ra các protein có tính chuyên biệt cao, mang tính kháng nguyên và cho đáp ứng miễn dịch tốt được rút ngắn thời gian hơn rất nhiều. Điều này giúp nhân loại có được các vắc xin tiềm năng kịp thời đáp ứng cho nhu cầu kiểm soát nhanh các dịch bệnh, nhất là trong bối cảnh các dịch bệnh gây đại dịch bùng phát bất ngờ.

Tuy nhiên, giới khoa học luôn đặt sự an toàn lên hàng đầu. Sau khi được AI thiết kế, các vắc xin tiềm năng này vẫn phải được đánh giá qua các giai đoạn nghiên cứu tiền lâm sàng trên các mô hình động vật thí nghiệm một cách nghiêm ngặt. Chỉ sau khi vượt qua vòng này, chúng mới được phép tiến hành nghiên cứu thử nghiệm trên người và xem xét cấp phép sử dụng nếu kết quả cho thấy đạt các tiêu chí về an toàn, miễn dịch và hiệu lực bảo vệ.

Dù là kháng nguyên được tạo ra theo cách truyền thống hay từ sự can thiệp của AI, tất cả đều phải tuân thủ tuyệt đối theo quy định nghiên cứu qua các giai đoạn của thử nghiệm lâm sàng. Chính các kết quả từ thử nghiệm tiền lâm sàng và lâm sàng sâu sát này sẽ giúp giới y khoa phát hiện mọi lo ngại về độc tính tế bào hay hệ lụy lên nội tạng nếu có.

- Giả sử trong tương lai gần, vắc xin AI này tiến sâu hơn và có kế hoạch thử nghiệm tại Việt Nam. Quy trình kiểm định an toàn sinh học đối với sản phẩm chứa "kháng nguyên nhân tạo" này có đòi hỏi rào cản kỹ thuật nào khác biệt so với vắc xin truyền thống không, thưa ông?

- ThS.BS Nguyễn Trọng Toàn: Hệ thống quản lý y tế của Việt Nam có những quy chuẩn pháp lý rất vững chắc. Tại nước ta, vai trò kiểm định, đánh giá và giám sát chất lượng vắc xin được Bộ Y tế giao trọng trách cho Viện kiểm định vắc xin và sinh phẩm (NICVB) thực hiện. Các quy định pháp lý về thử thuốc trên lâm sàng đã được quy định cụ thể và chi tiết trong Thông tư 50/2025/TT-BYT của Bộ Y tế.

Việc một vắc xin được thiết kế bởi AI không đồng nghĩa với việc nó được đi "đường tắt" hay áp dụng một bộ tiêu chuẩn lỏng lẻo hơn. Vắc xin do AI thiết kế vẫn phải qua đầy đủ các giai đoạn kiểm định, nghiên cứu phát triển tiền lâm sàng trên động vật, thử nghiệm lâm sàng trên người. Toàn bộ quá trình này phải được đánh giá và thẩm định khách quan bởi các hội đồng đạo đức và các cơ quan quản lý y tế dựa trên các quy chuẩn hiện nay.

Cần tiếp tục nghiên cứu thêm để đánh giá an toàn ở các nhóm tuổi khác

- Với dữ liệu an toàn bước đầu vừa công bố, giới khoa học và người dân sẽ phải chờ đợi thêm bao lâu để có thể khẳng định chắc chắn vắc xin này không gây ra các tác dụng phụ khởi phát muộn?

- ThS.BS Nguyễn Trọng Toàn: Phát triển vắc xin là một hành trình marathon bền bỉ của giới khoa học. Quá trình nghiên cứu và phát triển một loại vắc xin cho người từ khâu ý tưởng ban đầu đến khi chính thức được cấp phép có thể mất ít nhất 10 đến 20 năm, thời gian cụ thể còn tùy thuộc vào công nghệ sản xuất và các yếu tố ngoại cảnh khác.

Chúng ta cần hiểu rằng, một vắc xin một khi đã được cấp phép lưu hành nghĩa là sản phẩm đó đã đạt các tiêu chí khắt khe theo yêu cầu cấp phép về mặt an toàn, sinh miễn dịch và hiệu lực bảo vệ. Đối với pEVAC-PS, vắc xin này vừa mới hoàn tất giai đoạn 1, con đường phía trước là tiếp tục các thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 2 và 3 để cập nhật thêm các thông tin chuyên sâu về tính an toàn. Hơn nữa, ngay cả khi thành công, sản phẩm cũng có thể tiếp tục được yêu cầu cập nhật dữ liệu qua các nghiên cứu theo dõi hậu mại sau khi được cấp phép, tùy thuộc vào yêu cầu kiểm soát của cơ quan quản lý thuộc từng quốc gia.

- Quay trở lại với nhược điểm "phản ứng miễn dịch khiêm tốn", để đưa sản phẩm ra thị trường, các nhà sản xuất có thể sẽ phải tăng liều lượng hoặc thêm chất bổ trợ. Việc tinh chỉnh này có phá vỡ biên độ an toàn đã được thiết lập ở giai đoạn 1 không?

- ThS.BS Nguyễn Trọng Toàn: Quá trình tối ưu hóa một công thức vắc xin không đơn thuần là một phép cộng trừ cơ học. Đáp ứng miễn dịch với vaccine phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố đan xen, từ liều lượng trong từng mũi tiêm, số liều tiêm cần thiết, đường tiêm, tá chất hỗ trợ cho đến bản chất, con đường và cơ chế gây miễn dịch đặc thù bên trong cơ thể con người.

Chính vì sự phức tạp này, các nhà sản xuất sẽ phải cẩn trọng đánh giá và chọn ra liều tối ưu nhất thông qua các thử nghiệm lâm sàng ở giai đoạn 2. Sau khi xác định được công thức vàng này, họ mới chính thức triển khai tiếp giai đoạn 3 trên mức liều đã được chọn lọc kỹ càng nhằm đánh giá tiêu chí then chốt nhất của một vắc xin là hiệu lực bảo vệ. Ở thời điểm hiện tại, vaccine pEVAC-PS chỉ mới trải qua thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 1, do đó giới khoa học bắt buộc cần tiến hành thêm các nghiên cứu tiếp theo để có câu trả lời chính xác.

- Đối tượng chịu ảnh hưởng nặng nề nhất từ họ virus Sarbecovirus thường là người già, người có bệnh nền và trẻ em. Tuy nhiên, dường như giai đoạn thử nghiệm đầu tiên chưa chạm tới những nhóm dễ bị tổn thương này?

- ThS.BS Nguyễn Trọng Toàn: Đúng vậy, sự thận trọng là nguyên tắc bất di bất dịch trong y khoa. Hiện tại, vắc xin do AI thiết kế này mới chỉ thu thập được kết quả thử nghiệm lâm sàng pha 1 trên nhóm đối tượng hẹp là các tình nguyện viên hoàn toàn khỏe mạnh có độ tuổi từ 18 đến 50 tuổi tham gia nghiên cứu. Do đó, để đảm bảo vắc xin thực sự đóng vai trò như một lá chắn phổ quát bảo vệ toàn diện cho cộng đồng, chắc chắn cần phải có các nghiên cứu tiếp theo được thiết kế riêng biệt để đánh giá chuyên sâu về mức độ dung nạp và an toàn trên các nhóm tuổi khác cũng như các đối tượng có nguy cơ cao trong xã hội.

- Xin cảm ơn ThS.BS Nguyễn Trọng Toàn về những thông tin khoa học chuyên sâu và giá trị này!