Hai nhà khoa học nữ và hành trình chế tạo vắc xin ho gà trong bối cảnh thiếu thốn, chuột thí nghiệm cũng là một thứ xa xỉ

Vaccine ho gà được phát triển bởi hai nhà khoa học nữ: Pearl Kendrick và Grace Eldering, vào thời điểm kinh phí khoa học khan hiếm đến mức chuột trong phòng thí nghiệm được coi là một thứ xa xỉ.

Vào đầu thập niên 1930, ước tính mỗi năm có khoảng 6.000 trẻ em ở Mỹ chết vì bệnh ho gà – nhiều hơn so với bệnh bạch hầu, sốt phát ban, lao hoặc bại liệt. Đứa trẻ nhiễm bệnh ho gà sẽ phải chịu đựng những cơn ho dai dẳng kéo dài, nôn, khó thở và có thể lây sang nhiều đứa trẻ khác qua đường hô hấp.

Từ năm 1914, các nhà khoa học đã cố gắng tạo ra vắc xin ho gà, tuy nhiên các loại vắc xin lúc đó không mấy hiệu quả; không ai chắc chắn nên sử dụng bao nhiêu hay chủng vi khuẩn nào là tốt nhất, và rất khó để phát triển trong phòng thí nghiệm. Đến năm 1931, Hội đồng Hiệp hội Y khoa Hoa Kỳ về Dược phẩm và Hóa học tin rằng "vắc xin ho gà dường như hoàn toàn không có khả quan." 

Thật khó để giải thích mọi người đã tuyệt vọng đến mức nào đối với vaccine ho gà vào thời điểm này" - Nhà sử học Carolyn Shapiro-Shapin, người đã nghiên cứu về hai nhà khoa học Kendrick và Eldering cho biết.

Khi bệnh ho gà tàn phá thành phố Grand Rapids, bang Michigan (Mỹ) Pearl Kendrick và Grace Eldering đã làm việc suốt ngày đêm để chiến đấu với căn bệnh rất dễ lây lan và cực kỳ nguy hiểm đối với trẻ em trong thời đại của họ. Là người đã từng mắc bệnh ho gà lúc còn nhỏ và hiểu rõ căn bệnh này gây ra đau đớn như thế nào, hai nhà khoa học nữ Pearl Kendrick và Grace Eldering đã tìm mọi cách điều chế ra vaccine để giúp đỡ các trẻ em không bị rơi vào hoàn cảnh bệnh tật giống như mình.

“Tôi nghĩ rằng bất cứ ai từng bị ho gà hoặc nhìn thấy người khác mắc sẽ không thể quên những cơn ho khủng khiếp đã trải qua. Tôi ho đến mức nghĩ rằng cuộc sống của tôi có thể sẽ kết thúc”, Eldering nói. Họ gõ cửa từng nhà, phân tích mẫu và sau đó tuyển dụng người dân địa phương để thử nghiệm vắc-xin trên thực địa.

Bà Pearl Kendrick là một nhà vi khuẩn học của Bộ Y tế Michigan, người đã phát triển thành công vắc-xin đầu tiên cho bệnh ho gà vào những năm 1930 với Grace Eldering. Nguồn: history.com
Bà Pearl Kendrick là một nhà vi khuẩn học của Bộ Y tế Michigan, người đã phát triển thành công vắc-xin đầu tiên cho bệnh ho gà vào những năm 1930 với Grace Eldering. Nguồn: history.com

Ban đầu, công việc điều chế vaccine ho gà chỉ được coi như một dự án phụ của Kendrick và Eldering tại phòng thí nghiệm của Bộ Y tế Michigan. “Khi ngày làm việc kết thúc, chúng tôi mới tiến hành nghiên cứu vaccine. Chúng tôi về nhà, cho chó ăn, ăn tối và trở lại với những thí nghiệm thú vị”, Elderick trả lời phỏng vấn tờ báo địa phương Grand Rapids vào năm 1984.

Năm 1932, trong màn đêm lạnh giá ở thành phố Grand Rapids, sau một ngày dài trong phòng thí nghiệm, Pearl Kendrick và Grace Eldering cầm trên tay những đĩa petri đặc biệt, họ gọi là đĩa ho (cough plate). Hai nhà khoa học nữ cần mẫn đi từng hộ gia đình có người mắc bệnh ho gà để thu thập mẫu vi khuẩn gây bệnh.

Dưới ánh sáng lờ mờ của đèn dầu, họ yêu cầu những đứa trẻ bị bệnh ho ra từng đĩa, làm mờ gel agar với các giọt lỏng chứa vi khuẩn. Mục đích của Eldering và Kendrick là phân lập và nuôi cấy vi khuẩn gây bệnh ho gà để chế tạo vaccine.

Dịch ho gà hoành hành, nhiều người bị mất việc làm, tình hình kinh tế lại vô cùng khó khăn khi cuộc Đại khủng hoảng kinh tế toàn cầu đang diễn ra, do đó nguồn ngân sách tài trợ cho các nghiên cứu khoa học rất hạn hẹp.

Họ điều chế vaccine ho gà trong bối cảnh thiếu thốn nhiều thứ. Những con chuột thí nghiệm khan hiếm đến mức chúng được coi là một thứ xa xỉ. Vào thời điểm đó, các nhà nghiên cứu chủ yếu chỉ dùng chuột trong các thử nghiệm kháng sinh penicillin”- Carolyn Shapiro-Shapin, nhà sử học nghiên cứu về cuộc đời của Kendrick và Eldering cho biết.

Kendrick và Eldering đã trải qua nhiều đêm dài mệt mỏi trong phòng thí nghiệm để khuấy các thùng nguyên liệu thô với khoai tây và rong biển để tạo ra môi trường nuôi cấy vi khuẩn. “Hiện tại, nếu các nhà khoa học cần nuôi cấy vi khuẩn, họ có thể mua một loại bột có sẵn làm từ tinh bột khoai tây hoặc agar để dùng làm môi trường nuôi cấy", Shapiro-Shapin nói.

Nhờ sự giúp đỡ của Đệ nhất phu nhân Eleanor Roosevelt sau chuyến viếng thăm phòng thí nghiệm của hai nhà khoa học,  Kendrick và Eldering đã nhận được khoản tiền tài trợ liên bang ít ỏi để phục vụ cho hoạt động điều chế vaccine ho gà.

Bằng sự chăm chỉ và những cố gắng vượt bậc, cuối cùng Kendrick và Eldering đã nuôi cấy thành công và xác định được các chủng vi khuẩn Bordetella pertussis gây bệnh ho gà ở trẻ nhỏ từ các đĩa ho mà họ đã thu thập được. Họ làm bất hoạt loại vi khuẩn này để tạo ra vaccine ho gà hiệu quả đầu tiên sau nhiều năm làm việc trong phòng thí nghiệm. 

Năm 1934, sau khi điều chế vaccine ho gà và thử nghiệm thành công trên chuột, hai nhà khoa học đã thuyết phục nhiều y tá, bác sĩ, và các cư dân của thành phố Grand Rapids tham gia một thử nghiệm lâm sàng trên quy mô lớn. Đa số các bậc phụ huynh đã tình nguyện cho con của họ tiêm thử vaccine.

Kết quả thu được thật sự ấn tượng. Trong lần thử nghiệm đầu tiên, chỉ có ba đứa trẻ trong số 1.592 đứa trẻ được tiêm chủng bị nhiễm ho gà. Trong lần thử nghiệm lần thứ hai kéo dài ba năm, hơn 90% trong số 5.815 trẻ được tiêm chủng có khả năng miễn dịch với bệnh ho gà.

Kể từ đó, vaccine ho gà của Kendrick và Eldering được sử dụng rộng rãi tại các cơ sở y tế địa phương của bang Michigan và Học viện Nhi khoa Mỹ.

Đến những năm 1940, Kendrick và Eldering tuyển dụng nhà hóa học người Mỹ gốc Phi Loney Clinton Gordon vào làm việc tại phòng thí nghiệm của họ. Gordon đã hỗ trợ hai nhà khoa học thử nghiệm hàng nghìn mẫu nuôi cấy vi khuẩn ho gà để tìm kiếm chủng vi khuẩn tối ưu phục vụ mục đích điều chế vaccine.

Grace Eldering, thứ ba từ phải sang, và Loney Clinton Gordon, ngoài cùng bên trái, người đã làm việc với Pearl Kendrick và giúp đi tiên phong trong một loại vắc-xin kết hợp cho bệnh bạch hầu, ho gà và uốn ván. Nguồn: history.com
Grace Eldering, thứ ba từ phải sang, và Loney Clinton Gordon, ngoài cùng bên trái, người đã làm việc với Pearl Kendrick và giúp đi tiên phong trong một loại vắc-xin kết hợp cho bệnh bạch hầu, ho gà và uốn ván. Nguồn: history.com

Với sự đóng góp của Gordon, phòng thí nghiệm của Kendrick và Eldering đã tạo ra vaccine DTP [hiện tại là vaccine DTaP] có khả năng phòng chống ba loại bệnh cùng lúc bao gồm bạch hầu, uốn ván và ho gà một cách an toàn. Loại vaccine mới chứa một chủng vi khuẩn Bordetella pertussis đã bị giết chết nhưng vẫn giữ tính kháng nguyên. Virus chết không thể gây ra bệnh nhưng có khả năng giúp cơ thể người tạo ra các kháng thể để tránh mắc bệnh trong tương lai.

Vaccine DTaP của Kendrick, Eldering và Gordon được tiêm vào giai đoạn đầu đời cho trẻ đã làm tăng đáng kể tuổi thọ cho trẻ em sống ở Mỹ và các quốc gia khác. Công trình nghiên cứu của họ đã giúp trẻ em không phải hứng chịu nỗi ám ảnh của ho gà. Kendrick và Eldering nhanh chóng trở nên nổi tiếng trong lĩnh vực y tế công cộng. Kendrick thậm chí còn tích cực tham gia xây dựng các sáng kiến vaccine cùng với Cơ quan Quản lý An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (OSHA) và Tổ chức Y tế Thế giới.

Công việc của họ cũng đã khơi dậy một tình bạn trọn đời, Kendrick và Eldering sống cùng nhau cho đến khi Kendrick qua đời vào năm 1980.

Minh Khang (t/h)

Ba nhà khoa học nữ được nhận học bổng của L'Oreal

Ba nhà khoa học nữ được nhận học bổng của L'Oreal

Ba nhà khoa học nữ xuất sắc năm 2019 được nhận học bổng trị giá 150 triệu đồng vì những giá trị thực tiễn của các công trình nghiên cứu.