Sự biến đổi của virus SARS-CoV-2 mang ý nghĩa gì với con người?

Khi các loại vaccine tiềm năng vừa nhen nhóm niềm hy vọng như một lối thoát khỏi đại dịch COVID-19, giới chức Anh lại gióng lên hồi chuông báo động khẩn cấp về thứ gọi là một chủng SARS-CoV-2 mới có độc tính cao đang tấn công người dân nước này.

Căn cứ tình hình lây lan nhanh chóng của chủng virus mới tại thủ đô London và các khu vực lân cận, Thủ tướng Boris Johnson đã áp đặt lệnh cấm phong tỏa nghiêm ngặt nhất kể từ tháng Ba. Nhà lãnh đạo tuyên bố: “Khi virus thay đổi phương thức tấn công, chúng ta phải thay đổi phương thức phòng thủ”.

Ở Nam Phi, một biến thể tương tự của SARS-CoV-2 gây bệnh viêm đường hô hấp cấp COVID-19 đã xuất hiện. Theo các nhà khoa học, biến thể này có chung một loại đột giống biến thể ở Anh. Loại virus này xuất hiện trong 90% các mẫu phẩm được phân tích trình tự gien ở Nam Phi kể từ giữa tháng 11.

Phố Carnaby ở London vắng bóng người qua lại dù mùa lễ hội lớn nhất năm đã đến gần. Ảnh: AFP

Theo tờ New York Times, giới khoa học lo ngại về các biến thể trên song không bất ngờ khi chúng xuất hiện. Họ đã ghi nhận hàng ngàn sự thay đổi nhỏ trong vật liệu di truyền của SARS-CoV-2 khi nó lây lan khắp thế giới.

Một số biến thể trở nên phổ biến hơn trong một quần thể dân số đơn giản là nhờ may mắn, chứ không phải những thay đổi làm nó trở thành siêu virus. Nhưng khi mầm bệnh ngày càng khó tồn tại – do tiêm chủng và khả năng miễn dịch ngày càng tăng trong cộng đồng – các nhà nghiên cứu cho rằng virus sẽ biến đổi để dễ lây lan hơn hoặc thoát khỏi sự phát hiện của hệ miễn dịch.

Ông Jesse Bloom, nhà sinh học tiến hóa tại Trung tâm Nghiên cứu Ung thư Fred Hutchinson ở Seattle, cho biết: “Đó là báo động thực sự mà chúng ta cần chú ý hơn. Chắc chắn, những biến thể này sẽ lây lan, và chắc chắn, cộng đồng khoa học cần theo dõi chúng để xác định đột biến nào có thể gây ảnh hưởng”.

Biến thể SARS-CoV-2 tại Anh có gần 20 đột biến, trong đó một số cái tác động đến cách virus tấn công vào tế bào con người và lây nhiễm cho con người. Bà Muge Cevik, chuyên gia về bệnh truyền nhiễm tại Đại học St. Andrews và là cố vấn khoa học của Chính phủ Anh tin rằng các đột biến đã giúp chủng virus mới sao chép và lây truyền dễ dàng hơn. Các quan chức Anh cho biết biến thể này có khả năng lây truyền cao hơn tới 70%. Bà Cevik nói thêm: “Nhìn chung, tôi nghĩ rằng chúng ta cần có thêm một chút dữ liệu thử nghiệm. Không thể loại trừ hoàn toàn thực tế rằng một số dữ liệu lây truyền này có thể liên quan đến hành vi của con người.”

Thông báo của giới chức Anh cũng làm dấy lên lo ngại rằng virus có thể tiến hóa để kháng lại các loại vaccine vừa được tung ra. Vài thay đổi trong mã di truyền của virus có thể khiến nó khó bị tổn thương bởi một số kháng thể nhất định. Tuy nhiên, các chuyên gia khuyến cáo người dân vẫn nên thận trọng, mặc dù sẽ mất nhiều năm chứ không phải vài tháng để virus có thể tiến hóa đủ miễn nhiễm với các vaccine hiện tại.

Giống như tất cả các loại virus, SARS-CoV-2 là virus biến đổi hình dạng. Một số thay đổi di truyền là không quan trọng, nhưng một số có thể mang lại lợi ích cho nó. Các nhà khoa học đặc biệt lo sợ về khả năng thứ hai. Việc tiêm chủng cho hàng triệu người có thể tạo áp lực rất lớn khiến vi rút trở nên kháng lại phản ứng miễn dịch, đẩy lùi cuộc chiến toàn cầu trong nhiều năm.

Virus SARS-CoV-2 đã có những thay đổi nhỏ theo hướng có lợi cho chúng trong quá trình lây truyền khắp thế giới. Đột biến ảnh hưởng đến tính nhạy cảm với kháng thể – về mặt kỹ thuật được gọi là sự mất đoạn của hai axit amin ở các vị trí 69-70 trong chuỗi gien một cách đột biến – đã được phát hiện ít nhất ba lần: ở chồn Đan Mạch, ở người tại Anh và ở một bệnh nhân bị ức chế miễn dịch trở nên ít nhạy cảm với huyết tương của người đang dưỡng bệnh.

Hình ảnh quét qua kính hiển vi điện tử cho thấy một tế bào (màu xanh) bị virus SARS-COV-2 (màu tím) xâm nhập, lấy từ mẫu bệnh phẩm của bệnh nhân COVID-19 tại Viện Nghiên cứu Dị ứng và Bệnh Truyền nhiễm Quốc gia, Fort Detrick, Maryland, Mỹ ngày 15/7/2020. Ảnh: AFP/TTXVN

Tuần trước, Tiến sĩ Ravindra Gupta, nhà virus học tại Đại học Cambridge đã trình bày về sự xuất hiện và lan rộng thường xuyên của hiện tượng mất đoạn. Ông khẳng định: “Loại virus này sẽ biến đổi”.

Việc xóa chuỗi gien làm thay đổi protein trên bề mặt của virus. Đây là loại protein mà nó cần để lây nhiễm vào tế bào người. Các biến thể của virus bị xóa chuỗi gien đã phát sinh độc lập ở Thái Lan và Đức vào đầu năm 2020 và trở nên phổ biến ở Đan Mạch và Anh vào tháng 8.

Tiến sĩ Deepti Gurdasani, nhà nghiên cứu sức khỏe cộng đồng tại Đại học Queen Mary, cho biết ban đầu, các nhà khoa học nghĩ rằng loại chủng SARS-CoV-2 mới này ổn định và không thể thoát khỏi phản ứng miễn dịch do vaccine gây ra. Bà nói: “Nhưng trong vài tháng qua, có thể thấy rất rõ ràng là đột biến có thể xảy ra. “Khi áp lực chọn lọc tăng lên cùng với việc tiêm chủng hàng loạt, tôi nghĩ những chủng biến đổi này sẽ trở nên phổ biến hơn”.

Một số bài báo gần đây đã chỉ ra rằng SARS-CoV-2 có thể tiến hóa để tránh bị nhận dạng bởi một kháng thể đơn dòng, hỗn hợp hai kháng thể hoặc thậm chí huyết tương của người dưỡng bệnh được tiêm cho một cá nhân cụ thể. May mắn thay, toàn bộ hệ thống miễn dịch của cơ thể là một kẻ thù đáng gờm hơn nhiều.

Vaccine của Pfizer-BioNTech và Moderna chỉ tạo ra phản ứng miễn dịch đối với protein đột biến mà virus mang trên bề mặt của nó. Nhưng mỗi người bị mắc bệnh lại tạo ra một lượng lớn, độc nhất vô nhị các kháng thể đối với protein này.

Chuyên gia virus Kartik Chandran tại Cao đẳng Y tế Albert Einstein đã ví các kháng thể do con người tạo ra giống như hàng ngàn khẩu đại bác chĩa thẳng vào virus. “Bất kể virus và đan kết thế nào, không dễ tìm ra một giải pháp di truyền thực sự có thể chống lại tất cả các đặc tính kháng thể khác nhau này, chưa kể đến các nhánh khác của phản ứng miễn dịch”.

Tóm lại, sẽ rất khó để virus gây bệnh COVID-19 thoát khỏi sự bảo vệ của cơ thể, cho dù nó biến đổi theo hình thức nào.

Thoát khỏi khả năng miễn dịch đòi hỏi virus phải tích lũy một loạt đột biến. Mỗi đột biến lại cho phép mầm bệnh ăn mòn sức đề kháng của hệ miễn dịch. Một số virus như cúm đã tích lũy những thay đổi đó tương đối nhanh chóng. Nhưng những loại khác, như virus sởi, hầu như không thu thập được bất kỳ thay đổi nào.

Ngay cả virus cúm cũng cần 5 – 7 năm để thu thập đủ đột biến nhằm thoát khỏi sự nhận diện của hệ miễn dịch. Phòng thí nghiệm của ông Jesse Bloom cuối tuần trước vừa công bố báo cáo cho thấy các chủng virus Corona cảm lạnh thông thường cũng tiến hóa để thoát khỏi hệ miễn dịch, song trong nhiều năm.

Tiêm chủng vaccine ngừa COVID-19 tại Los Angeles , Mỹ, ngày 18/12/2020. Ảnh: THX/TTXVN

Quy mô lây nhiễm rộng khắp thế giới trong đại dịch COVID-19 này có thể nhanh chóng tạo ra hàng loạt chủng virus SARS-CoV-2 mới. Tuy nhiên, phần lớn người dân trên toàn thế giới vẫn chưa bị nhiễm virus, khiến các nhà khoa học tiếp tục nuôi hy vọng.

Emma Hodcroft, một nhà nghiên cứu sức khỏe cộng đồng tại Đại học Bern ở Thụy Sĩ, cho biết việc tiêm ngừa cho khoảng 60% dân số trong khoảng một năm và giữ cho số ca mắc bệnh giảm xuống sẽ giúp giảm thiểu đáng kể khả năng virus đột biến.

Tuy nhiên, các nhà khoa học sẽ cần theo dõi chặt chẽ chủng virus đang tiến hóa để phát hiện ra những đột biến có thể mang lại lợi thế cho nó so với vaccine.

Trevor Bedford, nhà sinh vật học tại Trung tâm Nghiên cứu Ung thư Fred Hutchinson, cho hay các nhà khoa học thường xuyên theo dõi các đột biến ở virus cúm để cập nhật vaccine và họ cũng nên làm điều tương tự đối với SARS-CoV-2.

Tin tốt là công nghệ sử dụng trong vaccine Pfizer-BioNTech và Moderna dễ dàng điều chỉnh và cập nhật hơn nhiều so với vaccine thông thường. Các loại vaccine mới cũng tạo ra phản ứng miễn dịch mạnh mẽ, nên SARS-CoV-2 sẽ cần nhiều đột biến trong nhiều năm trước khi vaccine cần được điều chỉnh.

Trong khi chờ đợi, ông Bedford cùng các chuyên gia khác nhận định Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Mỹ cùng một số cơ quan chính phủ khác nên thiết lập một hệ thống quốc gia để liên kết cơ sở dữ liệu trình tự virus với dữ liệu tại chỗ – chẳng hạn như việc có xảy ra lây nhiễm dù đã triển khai tiêm phòng hay chưa.