TOÀN CẦU TRONG BỐI CÂNH COVID-
5.2. Ứng dụng tiềm năng
Vacxin
Một số đợt dịch bệnh do vi rút gây ra đã bùng phát trong những thập kỷ đầu tiên của thế kỷ XXI và ngành công nghiệp vacxin vẫn đang chịu những thách thức lớn. Một nghiên cứu quan trọng chỉ ra rằng số tiền mà Hoa Kỳ chi cho nghiên cứu vacxin “dường như không đáng kể so với số tiền chi cho các biện pháp can thiệp y tế và xã hội khác”. Chi phí đầu tư cho các nhà máy sản xuất vacxin truyền thống rất cao. Thậm chí, về mặt lý thuyết là ngay cả khi không thiếu một loại vacxin cụ thể nào nhưng vẫn có khả năng xảy ra sự thiếu hụt ở những nơi cần thiết nhất (tức là nơi gần vị trí bùng phát dịch bệnh hay tâm dịch). Việc vận chuyển vacxin thường phụ thuộc vào dây chuyền lạnh bảo quản vacxin chuyên dụng, nhiều trường hợp lỗi nhiệt độ dây chuyền lạnh đã xảy ra.
Sinh học kỹ thuật có thể cho thấy là cơng cụ hữu ích trong bối cảnh này. Một số vacxin Covid-19 đang được sử dụng hoặc đang trong các thử nghiệm lâm sàng giai đoạn cuối là vacxin ARN thông tin (mRNA) là những loại vacxin phù hợp với phương pháp tiếp cận sinh học kỹ thuật. Vacxin mRNA được thiết kế đặc biệt để tạo ra các kháng nguyên cần thiết để chống lại virus mục tiêu. Nhiều nguyên mẫu được thiết kế và xây dựng trong các cơ sở sinh học. Cách tiếp cận này cho thấy một số ưu điểm. Thứ nhất, việc sản xuất có thể thực hiện trực tiếp trong phịng thí nghiệm, khơng sử dụng tế bào và không sử dụng trứng. Thứ hai, thay vì vận chuyển vacxin qua dây chuyền lạnh, thường gặp sự cố, thông tin kỹ thuật số được chuyển đến một nhà máy sản xuất quy mô nhỏ gần nơi thực sự đang cần vacxin. Thứ ba và quan trọng nhất, tốc độ sản xuất là điều cốt yếu.
Các cơ sở sinh học phi thương mại khác hiện cung cấp một cơ sở hạ tầng tích hợp, bao gồm thiết bị tự động cho phép tạo mẫu xét nghiệm sinh học đạt tiêu chuẩn và phát triển quy trình xử lý chất lỏng để xét nghiệm chẩn đoán SARS-CoV-2. Hợp chất sinh học cũng có thể sử dụng để thiết kế một số loại vacxin nhất định.
Ngoài tiềm năng của sinh học kỹ thuật trong thiết kế vacxin, điều quan trọng là phải xem xét việc sử dụng nó trong các thiết kế và tối ưu hóa các quy trình sản xuất sinh học vacxin và các dịng tế bào để tăng cường sản xuất. Tương tự như vậy, sinh học kỹ thuật có vơ số ứng dụng trong việc thiết kế và tối ưu hóa các phương pháp trị liệu tế bào, và các quy trình sản xuất song song của chúng.
Trong một số lĩnh vực, đặc biệt là hóa học, việc thay thế mơ hình kinh tế theo quy mơ là rất khó, vì hiện tại sản xuất tập trung, quy mơ lớn đã đạt được hiệu quả rất lớn. Tuy nhiên, trong sản xuất dược phẩm, có những lý do thuyết phục có thể khiến ngành cơng nghiệp thu hẹp quy mô. Một yếu tố quan trọng cần thiết là nhiều loại dược phẩm - đặc biệt là dược phẩm sinh học - không đáp ứng được với mơ hình kinh tế theo quy mơ. Điều này cũng rất đúng với vacxin bởi so với các hóa chất hàng hóa, nó là những sản phẩm có giá trị cao nhưng khối lượng sản xuất thấp. Việc tăng khối lượng sản xuất sẽ khơng khiến cho chi phí hoặc giá thành thấp hơn.
Cách tiếp cận sinh học kỹ thuật cũng dựa vào tầm nhìn của sản xuất phân tán trong các cơ sở nhỏ tại nhiều địa điểm có thể cung cấp một mơ hình sản xuất hấp dẫn hơn. Kết hợp các cơ sở thiết kế từ xa như khu liên hợp sinh học và các nhà máy sản xuất quy mô nhỏ ở càng gần điểm chăm sóc thì sẽ càng có ý nghĩa lớn, giúp nhanh chóng hành động khẩn cấp khi bị đe dọa bởi các đợt bùng phát dịch bệnh và đại dịch mới. Trên thực tế, ngành công nghiệp dược phẩm đang tìm cách giảm quy mơ bởi dược phẩm sinh học không đáp ứng với kinh tế theo quy mơ giống như cách mà các hóa chất hàng hóa đạt được.
Sản xuất phân tán có thể giúp “dân chủ hóa” các phản ứng đối với đại dịch và chống lại “bóng ma” của “chủ nghĩa dân tộc vacxin”. Các nhà sản xuất vacxin ở các nước phát triển đã cung cấp hơn một nửa số vacxin được đưa vào sử dụng trong các chương trình tiêm chủng của các nước đang phát triển, do đó, vẫn tồn tại khả năng này. Việc thực hiện sản xuất phân tán là một vấn đề của ý chí chính trị và phổ biến hơn nữa các cơng nghệ có liên quan.
Thiết bị chẩn đoán và thiết bị y tế
Ngoài vacxin, tiếp cận sản xuất phân tán hay cơ sở sinh học cũng có thể áp dụng cho chẩn đốn và thiết bị y tế. Tiềm năng của phương pháp này đã được chứng minh bởi các nhà nghiên cứu, Crone và cộng sự (2020), họ đã chỉ ra một nền tảng kỹ thuật chẩn đoán lâm sàng SARS-CoV-2 tự động được thiết kế và phát triển trong một tổ hợp sinh học có thể nhanh chóng được triển khai và mở rộng.