Kể từ đại dịch COVID-19, tầm quan trọng của việc nghiên cứu và phát triển vắc xin ngày càng trở nên nổi bật. Khi các nhà khoa học cố gắng chống lại nhiều loại virus khác nhau, công nghệ truyền chuỗi cũng ngày càng nhận được sự chú ý. Công nghệ này cung cấp những ý tưởng và phương pháp mới để phát triển vắc xin, đồng thời cho phép chúng ta hiểu sâu hơn về quá trình tiến hóa và cơ chế lây truyền của vi rút.
Nhân giống theo trình tự là một quá trình vi khuẩn hoặc vi rút phát triển nhiều lần bằng cách chuyển vi rút sang môi trường mới để quan sát quá trình tiến hóa của nó.
Nhân giống theo trình tự là quá trình phát triển vi rút hoặc vi khuẩn trong các môi trường thí nghiệm khác nhau trong nhiều vòng. Các nhà khoa học thường làm điều này trong phòng thí nghiệm để theo dõi mầm bệnh phát triển trong quá trình thí nghiệm. Với mỗi đợt lây truyền, virus và vi khuẩn có thể thay đổi do đột biến và sự thay đổi này đôi khi có thể được sử dụng để nghiên cứu khả năng gây bệnh của virus.
Để phát triển vắc xin, việc nhân giống theo trình tự có thể tạo ra chủng vắc xin có mầm bệnh ít gây bệnh hơn nhưng vẫn giữ được khả năng miễn dịch.
Sự truyền trình tự có thể xảy ra trong ống nghiệm (in vitro) hoặc in vivo (in vivo). Phương pháp thí nghiệm in vitro là phân lập virus hoặc vi khuẩn, để chúng phát triển trong một khoảng thời gian nhất định, sau đó chuyển một số mẫu sang môi trường mới và sau đó thực hiện quá trình tăng trưởng tương tự. Ngược lại, các thí nghiệm in vivo liên quan đến việc mầm bệnh lây nhiễm cho động vật, phát triển bên trong vật chủ và lấy mẫu khỏi vật chủ khác.
Trong cả hai trường hợp, mầm bệnh có thể biến đổi theo thời gian, cho thấy sự khác biệt rõ ràng giữa mầm bệnh ban đầu và các biến thể của nó.
Công nghệ nhân giống trình tự bắt đầu từ thế kỷ 19. Nhà khoa học nổi tiếng Louis Pasteur đã sử dụng công nghệ này khi phát triển vắc xin bệnh dại. Công trình của Pasteur chỉ ra sự suy giảm của mầm bệnh, bao gồm việc lây lan chúng giữa các vật chủ khác nhau để chúng trở nên ít gây bệnh hơn.
Pasteur thu được virus dại giảm độc lực bằng cách cấy ghép mô não từ động vật bị nhiễm bệnh vào động vật khỏe mạnh.
Sử dụng kỹ thuật nhân giống theo trình tự, các nhà khoa học có thể làm giảm khả năng gây bệnh của vi rút và tạo ra vắc xin sống. Những vắc xin sống này thường có hiệu quả hơn vắc xin bất hoạt. Tuy nhiên, có một số rủi ro nhất định phát sinh khi virus có thể tiến hóa ngược và lây nhiễm trở lại.
Tính hiệu quả và hiệu quả lâu dài của vắc xin sống khiến chúng đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu và phát triển vắc xin, nhưng trên thực tế, vấn đề an toàn tiềm ẩn của chúng cũng cần được xem xét.
Hiện nay, nhiều nghiên cứu sử dụng sự truyền trình tự để nghiên cứu những biến đổi gây bệnh, tiến hóa thích nghi và phát triển kháng thuốc của virus. Ví dụ, một số nhóm nghiên cứu đã áp dụng quá trình nhân giống theo trình tự đối với vi rút SARS với mục tiêu làm cho vi rút này gây chết người trên mô hình động vật để nghiên cứu thêm.
Trong quá trình nghiên cứu về virus cúm H5N1, các nhà khoa học rất ngạc nhiên khi phát hiện loại virus này có khả năng lây truyền từ người sang người chỉ sau một vài chuỗi lây truyền.
Sự lây truyền theo trình tự không chỉ giới hạn ở việc phát triển vắc xin mà còn phản ánh các cơ hội tiềm ẩn để mầm bệnh lây lan giữa các vật chủ khác nhau. Những phát hiện này cung cấp những hiểu biết quan trọng về cách cải thiện sức khỏe cộng đồng ở các khu vực lưu hành cao, đồng thời nêu bật tầm quan trọng của thực hành vệ sinh tốt vì chúng ngăn chặn sự lây lan của mầm bệnh có độc lực cao.
Cuối cùng, trong thời kỳ dịch bệnh, liệu chúng ta có thể tìm ra những cách hiệu quả hơn để ngăn chặn virus đột biến và lây lan để bảo vệ sức khỏe cộng đồng?