Startup rBIO đang tìm cách sản xuất insulin giá rẻ hơn. Nguồn: wired.com

Trong số hơn 30 triệu người đang sống chung với bệnh tiểu đường ở Hoa Kỳ - một trong những quốc gia có số người mắc bệnh tiểu đường cao nhất thế giới, khoảng tám triệu người đang phải sử dụng insulin để kiểm soát bệnh tiểu đường. Song giá thuốc ngày càng tăng khiến người bệnh ngày càng khó mua insulin. Khoảng 1/4 người sử dụng insulin cho biết họ phải bỏ liều hoặc sử dụng lượng thuốc ít hơn lượng quy định trong đơn vì lý do chi phí.

Tình trạng này không hề xa lạ trên thế giới. Theo một báo cáo của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) vào năm 2021, cứ hai người cần sử dụng insulin để điều trị bệnh tiểu đường thì có một người không thể tiếp cận được loại thuốc này. Bệnh tiểu đường đang gia tăng ở các nước có thu nhập thấp và trung bình, tuy nhiên khả năng tiếp cận insulin của của họ vẫn chưa theo kịp gánh nặng bệnh tật ngày càng tăng.

“Các nhà khoa học phát hiện ra insulin cách đây 100 năm đã từ chối thu lợi từ phát hiện của họ và bán bằng sáng chế chỉ với 1 USD”, tiến sĩ Tedros Adhanom Ghebreyesus, Tổng Giám đốc WHO, cho biết. “Thật không may, ngành sản xuất và kinh doanh insulin trị giá hàng tỷ đô la hiện nay đã bỏ qua nghĩa cử này”.

Với mong muốn giảm giá thành insulin để mở rộng khả năng tiếp cận thuốc cho người bệnh, công ty khởi nghiệp công nghệ sinh học rBIO ở Hoa Kỳ đã tìm cách sản xuất thuốc sinh học tương tự (biosimilar - thuốc có cấu trúc và chức năng tương tự với một thuốc sinh học, có bản chất là protein hoặc đoạn protein (tự nhiên hoặc tổng hợp), được sản xuất từ các vật thể sống như nấm men, vi khuẩn hay các tế bào động vật) của insulin. Dù trước đây cũng có một số công ty phát triển thuốc sinh học tương tự insulin, song điểm khác biệt của rBIO là họ xây dựng quy trình sản xuất mới ứng dụng các loại vi khuẩn được thiết kế riêng.

Ông Cameron Owen, Giám đốc điều hành của rBIO cho biết, họ đã tạo ra các chủng vi khuẩn mới có thể sản xuất insulin với hiệu suất gấp đôi so với hiện nay. Mới đây, rBIO đã hoàn thành các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm để xác định thuốc sinh học tương tự insulin của họ có cấu trúc và chức năng tương tự như một loại thuốc có nhãn hiệu. Theo kế hoạch, họ sẽ tiến hành thử nghiệm lâm sàng vào cuối năm nay để so sánh hiệu quả với các sản phẩm đã có trên thị trường .

“Giá insulin ở Hoa Kỳ tăng cao khủng khiếp”, Owen nhận xét. Theo một thống kê của RAND Corporation vào năm 2020, giá bán trung bình của một lọ insulin ở Mỹ là 98 USD, đắt hơn nhiều so với 12 USD ở Canada và 7,52 USD ở Anh.

Insulin là một loại hormone do tuyến tụy tạo ra để điều chỉnh lượng đường trong máu. Khi cơ thể của người mắc bệnh tiểu đường không sản xuất đủ insulin, họ phải dùng các chế phẩm insulin tổng hợp được sản xuất và phân phối trên thị trường.

“Có thể nói, insulin là nền tảng trong điều trị bệnh tiểu đường - nó biến một căn bệnh chết người thành căn bệnh có thể kiểm soát được đối với 9 triệu người mắc bệnh tiểu đường tuýp 1”, theo báo cáo của WHO. “Với hơn 60 triệu người mắc bệnh tiểu đường tuýp 2, insulin góp phần giảm nguy cơ suy thận, mù lòa và cắt cụt tay chân”.

Lâu nay, ba nhà sản xuất thống trị thị trường insulin của Hoa Kỳ bao gồm Eli Lilly, Novo Nordisk và Sanofi. Các công ty này đặt giá niêm yết cho insulin và làm việc với các bên trung gian được gọi là nhà quản lý phúc lợi dược phẩm (PBM) để sản phẩm của họ nằm trong các chương trình bảo hiểm y tế. Các nhà sản xuất dược phẩm thường giảm giá cho PBM để giành được vị trí tốt nhất. Bù lại, họ sẽ tăng giá niêm yết, dẫn đến tình trạng giá bán insulin ngày càng tăng.

Trước khi người ta phát hiện ra insulin vào năm 1921, những người mắc bệnh tiểu đường không thể sống được lâu. Đến năm 1922, insulin lần đầu tiên được tiêm cho người. Từ đó trở đi, người ta dùng gia súc và lợn để cung cấp insulin cho người, nhưng hormone động vật thường gây ra phản ứng dị ứng ở bệnh nhân.

Năm 1978, các nhà khoa học đã tìm ra cách chế tạo insulin tổng hợp cho người trong phòng thí nghiệm. Họ chèn gene insulin của người vào vi khuẩn để tạo ra insulin tương tự ở người.

Quá trình này rất phức tạp, thậm chí tới nay, các đối thủ cạnh tranh muốn bắt chước sản xuất thuốc gốc (thuốc generic: thuốc tương đương sinh học với biệt dược gốc về các tính chất dược động học và dược lực học, được sản xuất khi quyền sở hữu công nghiệp của biệt dược đã hết hạn, nhờ đó thường được bán với giá rẻ) cũng không thể làm được. Dù insulin được cấp bằng sáng chế lần đầu tiên vào những năm 1920, nhưng các nhà sản xuất đã tìm cách tiếp tục duy trì bảo hộ sáng chế bằng việc cải tiến dần dần các sản phẩm insulin theo thời gian.

Hiện nay, một số bằng sáng chế quan trọng về insulin đã hết hạn và Cục Quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã mở đường cho các loại thuốc sinh học tương tự insulin. Về cơ bản, các loại thuốc này phải có cấu trúc rất giống với sản phẩm gốc và mang lại hiệu quả trên bệnh nhân.

Ra đời vào năm 2020, startup rBIO tìm cách đã sử dụng vi khuẩn Eserichia coli làm vật chủ để tổng hợp insulin DNA tái tổ hợp (rDNA), có thể tạo ra lượng insulin lớn hơn nhiều so với các chủng hiện có được sử dụng trong sản xuất insulin. Để làm được điều đó, họ đã hợp tác với Sergej Djuranovic, giáo sư sinh học và sinh lý tế bào tại Trường Y thuộc Đại học Washington ở St. Louis. Vào năm 2019, phòng thí nghiệm của Djuranovic đã phát hiện ra một chuỗi axit amin có thể khiến một gene tạo ra nhiều protein hơn bình thường. Nhóm nghiên cứu nhận thấy nó hoạt động trong tế bào vi khuẩn, nấm men và thậm chí cả tế bào người.

Về lý thuyết, người ta có thể sử dụng trình tự này để tạo ra bất kỳ loại protein nào với số lượng lớn, bao gồm insulin. Việc tăng cường hiệu suất cũng là điểm mấu chốt để giảm chi phí sản phẩm của rBIO. Một nghiên cứu năm 2018 ước tính rằng chi phí sản xuất một lọ insulin tổng hợp rơi vào khoảng 2 đến 4 USD. Theo Owen, quy trình của họ tốn ít chi phí hơn vì hiệu suất cao hơn.

“Những công nghệ mới giúp giảm giá thành chắc chắn là tốt, song chưa thể mang lại những thay đổi lớn ngay lập tức”, Robert Lash, chuyên gia về bệnh tiểu đường và Giám đốc y tế của Hiệp hội Nội tiết ở Hoa Kỳ, cho biết. “Càng nhiều công ty sản xuất insulin và càng nhiều lựa chọn cho bệnh nhân thì giá thành của nó sẽ càng rẻ hơn theo thời gian”.

Dù có sự ủng hộ của FDA, rất ít công ty ngoài ba nhà sản xuất insulin lớn tham gia thị trường này. Vào tháng 7/2021, thuốc Semglee của Mylan Pharmaceuticals và Biocon Biologics đã trở thành loại thuốc sinh học tương tự insulin đầu tiên được FDA phê duyệt, có thể dùng thay thế cho insulin Lantus của Sanofi. Ba nhà sản xuất insulin lớn cũng đưa ra các phiên bản thuốc không nhãn hiệu cho loại insulin biệt dược (có nhãn hiệu). Cuối năm đó, FDA cũng phê duyệt Rezvoglar của Eli Lilly làm thuốc sinh học tương tự cho Lantus.

Startup rBIO đang hướng tới mục tiêu giảm 30% chi phí cho insulin. Sản phẩm của họ có tên R-biolin, được thiết kế theo insulin Novolin của Novo Nordisk. Đây là một loại insulin tác dụng nhanh, bắt đầu phát huy tác dụng trong vòng 30 phút và tồn tại trong 8 giờ.

Dù đã hoàn thiện quy trình sản xuất song rBIO vẫn phải chứng minh liệu sản phẩm của họ có hoạt động tốt như Novolin hay không, và rBIO cũng không có nhiều quyền kiểm soát mức giá mà bệnh nhân phải trả. Giống như các nhà sản xuất khác, rBIO sẽ bán insulin cho các nhà quản lý phúc lợi dược phẩm. Tuy nhiên, “chúng tôi vẫn có thể giảm chi phí một cách đáng kể”, Owen nhận xét.