Pat McEvoy, người điều hành nhà máy Pfizer tại Kalamazoo, bang Michigan, khi ấy kỳ vọng quá trình chạy thử nghiệm này là phép thử cho "canh bạc" công nghệ mRNA. Đây đồng thời là bài kiểm tra cho chiến lược "từ chối viện trợ chính phủ Mỹ"- tức tự đầu tư nghiên cứu phát triển vaccine Covid-19, không nhận bất cứ một nguồn lực nào từ chính quyền của hãng.
Song vào ngày 11/9 năm ngoái, khi hệ thống máy bắt đầu hoạt động, các chuyên gia nhận thấy điều không ổn. Khi lấy mẫu ở bể trộn vào cuối công đoạn sản xuất, họ thấy thành phần chủ chốt của sản phẩm - hạt chất béo bao bọc mRNA - hầu như đã biến mất.
"Thử nghiệm kỹ thuật đầu tiên của chúng tôi thất bại hoàn toàn", Pat McEvoy, giám đốc cấp cao về kỹ thuật của hãng, kể lại.
Pfizer biết rằng vaccine sẽ chấm dứt được đại dịch. Vaccine chứa hạt nano lipid (chất béo) nói trên, chỉ thị tế bào người tạo protein kích hoạt kháng thể, hỗ trợ hệ miễn dịch chống virus trong tương lai. Tuy nhiên, tác dụng này của hạt nano lipid sẽ chẳng ích gì nếu các hãng dược không thể đưa công nghệ từ phòng thí nghiệm ra sản xuất hàng loạt, điều chưa từng diễn ra. Việc hiện thực hóa công nghệ thành thương phẩm đã tạo nên thành công của chiến dịch tiêm chủng Mỹ sau này.
Pfizer giờ đây là một trong ba loại vaccine được cấp phép sử dụng tại Mỹ, bên cạnh Moderna và Johnson & Johnson. Hiệu quả của các loại vaccine này đã được minh chứng khi tỷ lệ ca nhiễm mới và số người nhập viện, tử vong giảm mạnh, tạo điều kiện cho Mỹ từng bước mở cửa trở lại và phục hồi nền kinh tế.
Công ty dự kiến sẽ cung cấp 3 tỷ liều vaccine vào năm 2021, gấp đôi so với dự kiến ban đầu, đủ chủng ngừa cho 1,5 tỷ người. Vaccine tạo ra doanh thu 26 tỷ USD cho Pfizer trong năm nay, trở thành loại dược phẩm bán chạy nhất mọi thời đại.
Hãng và nhiều công ty đang xây dựng dây chuyền cung cấp vaccine mRNA ngừa bệnh cúm, HIV, lao phổi, bệnh dại, virus rota, sốt rét và Zika, theo phân tích của công ty tư vấn đầu tư Berenberg Capital Markets. Đối tác BioNTech và đối thủ Moderna của hãng cũng nghiên cứu ứng dụng công nghệ mRNA trong chữa trị ung thư.
Nhưng vào ngày 20/3 năm ngoái, khi nhận email từ cấp trên, McEvoy không mơ đến thành tựu ấy. Nhóm của ông được Chaz Calitri, Phó chủ tịch phụ trách các sản phẩm tiêm của Pfizer tại châu Âu và Mỹ, lựa chọn là nhà sản xuất, đóng chai và bảo quản vaccine Covid-19.
"Anh có làm được không?", email của Chaz viết.
"100%", McEnvoy đáp lại sau 7 phút.
Ba ngày trước đó, Pfizer tuyên bố hợp tác với công ty công nghệ sinh học Đức BioNTech để phát triển và sản xuất vaccine Covid-19. BioNTech có công nghệ mRNA nhưng cần một đối tác sản xuất lớn có chuyên môn kỹ thuật và phân phối để sản xuất vaccine với quy mô toàn cầu.
Việc sản xuất diễn ra tại một nhà máy ở Kalamazoo, từng điều chế thuốc từ thế kỷ 19. Khi tập hơn nhóm lãnh đạo, McEvoy biết rằng ông phải bắt đầu mọi thứ từ số 0. Họ chưa có máy móc để trộn nguyên liệu và lọc thành phẩm vì đây là công nghệ mới.
Vào tháng 7, Pfizer có hợp đồng đầu tiên, bán 100 triệu liều vaccine cho Mỹ với giá 1,95 tỷ USD. Sản phẩm của hãng trở thành nòng cốt trong Chiến dịch Thần tốc của cựu tổng thống Donald Trump.
Moncef Slaoui, cố vấn Chiến dịch thần tốc từng bày tỏ sự ấn tượng với quy mô toàn cầu, khoản đầu tư khổng lồ và hàng loạt kỹ sư trong chiến lược của Pfizer.
Các kỹ thuật viên chuyển vaccine Pfizer vào tủ đông ở nhà máy tại Kalamazoo. Ảnh: Washington Post
Tại nhà máy Kalamazoo, hàng trăm tủ đông bảo quản dược phẩm được duy trì ở mức nhiệt âm 70 độ C. Các thùng chứa, đường ống và máy bơm mới tinh được chuyển đến từ Texas.
Do yêu cầu bảo quản siêu lạnh, các công nhân chỉ có 46 giờ để đóng lọ vaccine, cho vào tủ đông trước khi chúng bị hỏng. Các nhà quản lý thiết lập một dây chuyền kiểu tiếp sức, thùng chứa được đặt ngay bên ngoài tủ an toàn sinh học.
Thách thức khác là máy trộn mRNA và các hạt nano lipid quy mô công nghiệp. Do thời gian gấp rút, các kỹ sư quyết định đặt hàng nhiều máy trộn phản lực nhỏ, kích thước chỉ bằng một quyển sổ tay và sắp xếp chúng thành 8 hệ thống song song.
Sau thất bại đầu tiên hồi tháng 9, kỹ sư Pfizer phát hiện một màng lọc bị hỏng đã để lọt các hạt nano lipid quý giá. Để khắc phục, hãng tạo ra một quy trình kiểm tra cho từng màng lọc. Nhóm sản xuất của Pfizer ở Bỉ đã học hỏi kinh nghiệm từ nhà máy Kalamazoo và ứng dụng thành công kỹ thuật này.
Nhưng các máy lọc cồng kềnh sẽ làm chậm quá trình sản xuất. Do đó, Pfizer tiếp tục mở rộng các khu vực lọc để tăng thông lượng và gấp đôi số kích thước lô, từ 1,7 triệu liều lên hơn 3 triệu liều. Hãng cũng phát minh một hệ thống tái tạo bộ lọc đã sử dụng để thích ứng tình trạng thiếu hụt nguyên liệu.
Trong lúc nhóm đang thử nghiệm dây chuyền mới, các nhà khoa học của Pfizer thông báo vaccine hiệu quả đến 90%. Nhân loại bắt đầu mường tượng về dấu chấm hết của đại dịch. Song điều này gây thêm áp lực cho các kỹ sư sản xuất. Họ cần cung cấp càng nhiều vaccine càng tốt, sớm nhất có thể.
"Ban đầu, mọi thứ thật tuyệt và vui vẻ. Chúng tôi ở trong một cuộc đua. Dữ liệu lâm sàng công bố ngày 9/11 thật tuyệt vời, nhưng cũng khiến chúng tôi ngày càng căng thẳng", Phó chủ tịch Calitri nói.
Ngày 11/12, vaccine Pfizer được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA) phê duyệt. Hai ngày sau, các lô vaccine đầu tiên rời Kalamazoo, là một phần trong chuyến hàng 2,9 triệu liều được phân phối khắp nước Mỹ, đánh dấu một chương rực rỡ trong lịch sử phát triển của hãng.
Sau "phép màu khoa học" trong việc phát triển vaccine mRNA, Tổng thống Biden nhận định thành tựu của Pfizer ở nhà máy Kalamazoo "là phép màu thứ hai, một phép màu về sản xuất, giúp tạo ra hàng trăm triệu liều vaccine".
Nhân viên của Pfizer làm việc với một dây chuyền sản xuất vaccine. Ảnh: Washington Post
Thục Linh (Theo Washington Post)