Giải mã những ‘vũ khí’ đột biến khiến biến thể Delta lây nhiễm nguy hiểm nhất
Làm thế nào các đột biến đã khiến virus SARS-CoV-2 trở nên dễ lây lan nhất với biến thể Delta? Các nhà khoa học đã nỗ lực giải mã từng đột biến làm nên “sức mạnh” của biến chủng virus này.
Biến thể Delta đang đứng sau làn sóng lây nhiễm mạnh ở cả những quốc gia có tỉ lệ tiêm chủng cao. Ảnh: Reuter
Mới đầu, những đột biến trong biến thể Delta không có vẻ đáng ngại. Ở những người mới phát hiện, Delta có ít thay đổi di truyền hơn so với các phiên bản trước đó của SARS-CoV-2.
Trevor Bedford, một nhà sinh vật học tiến hóa tại Trung tâm Nghiên cứu Ung thư Fred Hutchinson (Mỹ), cho biết: “Ban đầu, khi mọi người nhận thấy làn sóng dịch ở Ấn Độ được thúc đẩy bởi biến thể Delta, họ không nghĩ rằng nó sẽ tồi tệ đến vậy hoặc nó sẽ lấn lướt các biến thể khác”.
Nhưng những kỳ vọng đó đã sai.
Theo tờ USA Today, Delta đã giữ lại một số đột biến thành công nhất được tìm thấy trong các biến thể trước đó trong khi còn chứa những thay đổi di truyền mới cho phép nó lây lan nhanh gấp đôi.
Delta nguy hiểm hơn về nhiều mặt
Delta nguy hiểm hơn virus gốc và các biến thể khác về nhiều mặt. Nó có thời gian ủ bệnh là 4 ngày, thay vì 6 ngày, khiến cho người mắc bệnh nhanh hơn. Ở giai đoạn đầu của đại dịch, mỗi người nhiễm virus lây lan cho trung bình 2-3 người. Nhưng hiện tại, trung bình mỗi người nhiễm Delta lây cho 6 người khác.
Theo covariants.org, một công ty nghiên cứu ở Bern, Thụy Sĩ, tính đến tuần trước, biến thể Delta đã gây ra ít nhất 92% ca nhiễm mới ở Mỹ và là thủ phạm của các làn sóng dịch nguy hiểm bùng khắp hầu khắp các khu vực trên thế giới.
Nhân viên y tế tại một khu cấp cứu bệnh nhân COVID-19 ở New Delhi, Ấn Độ. Ảnh: Getty
Các nhà khoa học đã xác định trình tự các đột biến của Delta nhưng vẫn đang cố gắng tìm hiểu tầm quan trọng của chúng. Bà Angela Rasmussen, nhà virus học tại Tổ chức Vaccine và Bệnh truyền nhiễm của Đại học Saskatchewan (Canada) cho biết: Các nhà khoa học có hiểu biết tốt nhất về các đột biến trên cái gọi là protein gai – thứ nhô ra khỏi bề mặt của virus giống như một chiếc gậy, và được nghiên cứu nhiều nhất vì sự phân chia ghê gớm của nó. Virus SARS-CoV-2 sử dụng protein gai để xâm nhập vào các tế bào của con người, và những thay đổi trong gai có thể giúp virus tránh được các kháng thể.
Theo ông Vaughn Cooper, Giáo sư vi sinh và di truyền học phân tử tại Đại học Pittsburgh (Mỹ) cho biết: Các nhà khoa học tin rằng một trong những khu vực quan trọng nhất của gai là vùng liên kết thụ thể – một phần của protein cho phép virus bám vào thụ thể trên bề mặt tế bào của chúng ta.
Thụ thể giống như các ổ cắm hoặc dock nối cho phép các protein tương tác với tế bào. Một khi virus xâm nhập vào thế bào, nó có thể gây ra sự tàn phá, chiếm đoạt bộ máy di truyền của tế bào và biến chính nó thành một nhà máy sản xuất virus.
Các loại vaccine hiện tại vẫn có tác dụng cao trong ngăn ngừa biến thể Delta gây các triệu chứng nặng.
Sự kết hợp các “vũ khí” đáng ngại
Sự lây lan nhanh chóng của biến thể Delta đặc biệt đáng ngạc nhiên vì nó thiếu 2 đột biến khiến các biến thể trước đó trở nên đáng sợ.
Video đang HOT
Delta không có đột biến gai N501Y được tìm thấy trong các biến thể Alpha, Beta và Gamma, vốn cho phép chúng xâm nhập tế bào thành công hơn virurs gốc. Đột biến đó đã thay đổi một axit amin – một khối cấu tạo của protein – trong vùng liên kết thụ thể.
Delta cũng thiếu đột biến E484K, vốn đã tạo ra biến thể Gamma đáng lo ngại. Sự thay đổi di truyền này, còn được gọi là “Eek”, cho phép virus lây nhiễm cho cả những người đã được tiêm chủng.
“Chữ D’ trong Delta là viết tắt của ‘Different (khác biệt) và Detour (đường vòng) dẫn đến một con đường đột biến gien khác”, Eric Topol, Giám đốc và là người sáng lập Viện Nghiên cứu Scripps, nói và nhận xét: “Nhưng nó không có nghĩa là ‘diệt vong’”, đồng thời lưu ý rằng “các vaccine COVID-19 hiện có hầu như vẫn có hiệu quả bảo vệ đối với biến thể Delta”.
Vaccine bảo vệ con người khỏi COVID-19 bằng cách cung cấp cho họ các kháng thể tự gắn vào protein gai, ngăn không cho virus xâm nhập vào tế bào. Bằng cách giảm đáng kể số lượng virus xâm nhập vào tế bào, vaccine có thể ngăn người nhiễm phát triển các triệu chứng nặng và giúp họ ít khả năng lây nhiễm sang người khác.
Người dân lấy mẫu xét nghiệm COVID-19 tại tỉnh Hồ Nam, Trung Quốc ngày 31/7. Ảnh: Xinhua
Trên thực tế, Delta cũng có chung các đột biến với các biến thể “thành công” khác. Giống như tất cả các biến thể đã được xác định, biến thể Delta chứa một đột biến gai là D614G , còn được gọi là “Doug”.
Các nhà khoa học tin rằng Doug làm tăng mật độ của protein gai trên bề mặt của các phần tử virus và giúp virus xâm nhập vào tế bào dễ dàng hơn.
Delta cũng có một đột biến gai được gọi là P681R , gần giống với đột biến trong biến thể Alpha dường như gây ra tải lượng virus cao hơn ở bệnh nhân. Những người nhiễm biến thể Delta có lượng virus trong đường hô hấp cao gấp 1.000 lần, điều này khiến họ có khả năng rất cao lây lan virus khi hắt hơi, ho hoặc nói chuyện.
Giáo sư Cooper cho biết, đột biến P681R, cũng có ở biến thể Kappa, được tìm thấy ở đầu một phần của bộ gien được gọi là vị trí phân cắt furin. Furin là một enzym tự nhiên của con người bị virus SARS-CoV-2 chiếm quyền điều khiển, sử dụng nó để cắt protein gai tạo ra hình dạng tối ưu để xâm nhập vào tế bào. Đột biến mới làm cho việc “tạo hình” đó hiệu quả hơn.
Một đột biến khác ở Delta – cũng được tìm thấy ở biến thể Kappa và Epsilon – được gọi là L452R . Các thí nghiệm cho thấy đột biến này, cũng ảnh hưởng đến vùng liên kết thụ thể, có tác dụng ngăn cản kháng thể vô hiệu hóa virus.
Minh hoạ các vị trí đột biến chính ở biến thể Delta. Ảnh: Science
Những đột biến nói trên dường như trở nên đáng sợ hơn khi tồn tại cùng một nhóm thay vì một mình.
Những thay đổi về gien “chắc chắn đang tạo ra điều gì đó, nhưng tại sao sự kết hợp đó lại làm cho biến thể Delta đáng sợ hơn thì không hoàn toàn rõ ràng. Đặt chúng lại với nhau thì mọi chuyện mới đáng ngại”, ông Bedford nói.
Những “vũ khí” của riêng Delta
Biến thể Delta cũng đã phát triển những đột biến di truyền không thấy ở các biến thể khác. Một đột biến như vậy được gọi là D950N . “Đột biến này có thể là duy nhất. Chúng tôi không thấy điều đó ở bất kỳ nơi nào khác”, ông Cooper cho biết.
Theo chuyên gia này, đột biến D950N khác với các đột biến khác vì nó nằm bên ngoài vùng liên kết thụ thể trong một khu vực của bộ gien SARS-CoV-2, giúp virus kết hợp với tế bào người. Việc hợp nhất với các tế bào của con người cho phép SARS-CoV-2 đưa vật liệu di truyền của nó vào các tế bào đó.
Đột biến này có thể ảnh hưởng đến loại tế bào mà virus lây nhiễm, có khả năng gây hại cho các cơ quan và mô khác nhau. Ngoài ra, các đột biến ở vùng này cũng có liên quan đến lượng virus cao hơn.
Chưa hết, biến thể Delta cũng chứa các đột biến trong một phần của protein gai được gọi là vùng cổng-N, vốn cung cấp một “siêu vị trí” cho các kháng thể bám vào virus và ngăn chặn nó xâm nhập vào tế bào – Tiến sĩ Hana Akselrod, chuyên gia về bệnh truyền nhiễm tại Trường Y khoa & Khoa học Sức khỏe – Đại học George Washington (Mỹ), giải thích.
Những đột biến này làm cho các kháng thể đơn dòng kém hiệu quả hơn trong việc xử lý COVID-19 và làm tăng khả năng giúp biến thể Delta để thoát khỏi các kháng thể do vaccine tạo ra. Điều đó có thể giải thích tại sao những người đã được tiêm chủng vẫn có nhiều khả năng bị nhiễm biến thể Delta cao hơn biến thể khác, dù đa số chỉ gây ra bệnh nhẹ nhưng vẫn cho phép họ lan truyền virus.
Đường đi tương lai của biến thể Delta
Các nhà khoa học cho biết không thể dự đoán chính xác Delta sẽ hoạt động như thế nào trong tương lai, mặc dù ông Eric Topol nói “nó sẽ trở nên tồi tệ hơn”. Ông lưu ý rằng các đợt bùng phát dịch do biến thể Delta có xu hướng kéo dài từ 10 đến 12 tuần khi virus “càn quét” các cộng đồng dân cư nhạy cảm.
Nếu Mỹ tiếp tục theo mô hình đã thấy ở Anh và Hà Lan, các ca lây nhiễm có thể tăng từ mức trung bình 7 ngày hiện tại là 42.000 ca lên 250.000 ca /ngày. Tuy nhiên, ôn Topol cho biết Mỹ không có khả năng chịu tỷ lệ tử vong cao như ở Ấn Độ, Tunisia và Indonesia vì một nửa dân số của họ đã được tiêm chủng đầy đủ.
Mặc dù một số nghiên cứu đã kết luận rằng vaccine Johnson & Johnson (tiêm 1 mũi duy nhất) kích thích các kháng thể mạnh mẽ và bền bỉ chống lại biến thể Delta, một báo cáo mới cho thấy các kháng thể tạo ra bởi một mũi tiêm có thể không đủ để vô hiệu hóa biến thể này. Các tác giả của nghiên cứu đó – từ Trường Y khoa Grossman, Đại học New York, cho rằng có thể cần dùng liều thứ hai.
Trong khi đó, hai liều vaccine Pfizer-BioNTech bảo vệ 94% người khỏi bất kỳ triệu chứng nhiễm trùng nào do biến thể Alpha, và 88% đối với biến thể Delta, theo một nghiên cứu mới trên Tạp chí Y học New England. Hai liều vaccine AstraZeneca bảo vệ 75% người khỏi bệnh Alpha và 67% trước Delta.
Giáo sư vi sinh vật tiến hoá Bedford cho biết, cách tốt nhất để làm chậm sự tiến hóa của các biến thể là chia sẻ vaccine với thế giới, tiêm chủng cho càng nhiều người càng tốt. Bởi vì virus chỉ trải qua những thay đổi di truyền khi chúng lây lan từ vật chủ này sang vật chủ khác, việc ngừng truyền nhiễm sẽ khiến chúng không có cơ hội đột biến.
Điểm danh những quốc gia bắt buộc tiêm vaccine COVID-19
Sự gia tăng mạnh mẽ các ca nhiễm COVID-19 mới do biến thể Delta và tỷ lệ tiêm chủng giảm đã khiến nhiều chính phủ phải áp đặt quy định bắt buộc tiêm vaccine COVID-19, hoặc những rào cản với người không chịu tiêm phòng.
Người dân xếp hàng để xét nghiệm COVID-19 miễn phí ở Bangkok, Thái Lan ngày 15/7/2021. Ảnh: Reuters
Dưới đây là quy định về bắt buộc tiêm vaccine ở một số quốc gia theo tổng hợp của hãng tin Reuters:
Australia : Vào cuối tháng 6, Australia đã quyết định bắt buộc tiêm vaccine COVID-19 đối với những người chăm sóc người già và nhân viên có nguy cơ cao trong các khách sạn cách ly.
Chính phủ cũng quy định tiêm chủng bắt buộc đối với các vận động viên Paralympic tới Tokyo vì các thành viên chưa được tiêm trong đội có thể gặp rủi ro về sức khỏe.
Anh: Các nhân viên chăm sóc tại nhà ở Anh sẽ bắt buộc phải tiêm phòng COVID-19 từ tháng 10.
Ngoài ra, trong một động thái đảo ngược chính sách với "Ngày Tự do" (dỡ bỏ hầu hết các hạn chế kể từ ngày 20/7), Chính phủ Anh yêu cầu người dân phải xuất trình giấy chứng nhận tiêm phòng đầy đủ khi tới các địa điểm đông người, như hộp đêm. Quy định này được đưa ra sau khi nghiên cứu cho thấy khoảng 35% thanh niên từ 18-30 tuổi ở Anh chưa được tiêm phòng.
Ngoài ra, Thủ tướng Boris Johnson tuyên bố, từ cuối tháng 9, khi tất cả người trưởng thành có cơ hội được tiêm đủ 2 mũi vaccine, "hộ chiếu" vaccine nội địa sẽ là bắt buộc ở Anh.
Nhiều người xếp hàng chờ vào câu lạc bộ đêm Egg ở Anh vào nửa đêm 19/7, khi hạn chế được dỡ bỏ. Ảnh: Guardian
Canada: Ban Thư ký Hội đồng Ngân khố Canada cho biết hôm 20/7, họ đang xem xét liệu vaccine COVID-19 có cần thiết cho một số vai trò và vị trí nhất định trong chính phủ liên bang hay không.
Pháp : Tất cả nhân viên y tế ở Pháp đều bắt buộc phải tiêm COVID-19 và bất kỳ ai muốn vào rạp chiếu phim hoặc lên tàu sẽ phải xuất trình bằng chứng đã tiêm phòng hoặc xét nghiệm âm tính - theo quy định mới được Tổng thống Emmanuel Macron công bố vào ngày 12/7.
Ngày 19/7, Chính phủ Pháp thông báo rằng, mức phạt dự kiến 45.000 euro đối với các doanh nghiệp không kiểm tra xem khách hàng có giấy thông hành sức khỏe sẽ được hạ thấp hơn nhiều, bắt đầu từ 1.500 euro và tăng dần đối với những người tái phạm. Tiền phạt sẽ không phải nộp ngay lập tức.
Hy Lạp : Ngày 12/7, Hy Lạp đưa ra yêu cầu bắt buộc tiêm vaccine COVID-19 với nhân viên viện dưỡng lão và nhân viên y tế kể từ tháng 9. Ngoài ra, theo các biện pháp mới, chỉ những khách hàng đã được tiêm chủng mới được phép vào bên trong các quán bar, rạp chiếu phim, nhà hát và các không gian kín khác.
Indonesia : Indonesia đã yêu cầu bắt buộc tiêm vaccine từ tháng 2. Chính quyền thủ đô Jakarta quy định phạt tiền tới 5 triệu rupiah (357 USD) với những người từ chối tiêm vaccine.
Tiêm vaccine COVID-19 tại Indonesia. Ảnh: AFP/TTXVN
Italy : Một nghị định được chính phủ Italy thông qua từ tháng 3 yêu cầu các nhân viên y tế, bao gồm cả dược sĩ, phải tiêm phòng COVID-19. Những người từ chối có thể bị đình chỉ việc mà không được trả lương trong thời gian còn lại của năm.
Kazakhstan : Bộ Y tế Kazakhstan cho biết hôm 23/6, nước này sẽ áp dụng tiêm chủng COVID-19 bắt buộc hoặc xét nghiệm hàng tuần cho những người lao động trong các nhóm từ trên 20 người.
Ba Lan : Ba Lan có thể bắt buộc tiêm chủng đối với một số người có nguy cơ cao nhiễm COVID-19 từ tháng 8.
Nga : Theo tờ Moscow Times, Thủ đô Moskva đã tiết lộ kế hoạch yêu cầu 60% tất cả công dân hoạt động trong lĩnh vực dịch vụ phải được tiêm chủng đầy đủ trước ngày 15/8.
Người dân Moskva không còn phải xuất trình mã QR chứng minh họ đã được tiêm phòng hoặc có khả năng miễn dịch để được ngồi bên trong các quán cà phê, nhà hàng và quán bar kể từ ngày 19/7.
Saudi Arabia : Vào tháng 5, Saudi Arabia đã yêu cầu toàn bộ người lao động các khu vực công và tư nhân muốn đến nơi làm việc phải tiêm vaccine, nhưng không nêu rõ thời điểm thực hiện.
Người dân cũng sẽ phải tiêm phòng khi vào bất kỳ cơ sở chính phủ, tư nhân hoặc cơ sở giáo dục nào cũng như khi sử dụng phương tiện giao thông công cộng kể từ ngày 1/8. Công dân Saudi Arabia sẽ cần tiêm đủ hai liều vaccine COVID-19 nếu muốn xuất cảnh từ ngày 9/8.
Fiji: Đảo quốc Thái Bình Dương Fiji vừa công bố kế hoạch bắt buộc toàn bộ người lao động tiêm vaccine ngừa COVID-19 với thông điệp cương quyết Thủ tướng Frank Bainimarama đưa ra là "không tiêm, mất việc".
Ông Bainimarama yêu cầu toàn bộ nhân viên trong lĩnh vực công ở quốc gia 930.000 dân này phải nghỉ phép nếu như không đi tiêm mũi đầu tính đến hạn 15/8 và sẽ bị sa thải nếu không tiêm mũi hai với hạn chót 1/10. Các cá nhân vi phạm sẽ phải đối mặt với khoản tiền phạt nặng, trong khi các công ty có người lao động vi phạm có nguy cơ phải đóng cửa.
COVID-19 tại ASEAN hết 1/8: Vượt 150.000 ca tử vong; Campuchia tiêm trộn vaccine mũi 3 Trong ngày 1/8, các nước ASEAN ghi nhận thêm trên 84.000 ca nhiễm mới và 2.019 ca tử vong, nâng tổng người thiệt mạng vì đại dịch vượt 150.000 ca. Campuchia quyết định tiêm vaccine cho trẻ em từ 12 tuổi và tiêm trộn vaccine mũi 3 cho tuyến đầu. Tiêm vaccine ngừa COVID-19 cho các nhà sư tại Bangkok, Thái Lan, ngày...