Virus đột biến và lây từ loài này sang loài khác như thế nào?

Virus chỉ hơn các mảnh RNA hoặc DNA một chút thôi. Mặc dù vậy, chúng rất phong phú về số lượng và đa dạng di truyền. Chúng ta không biết có bao nhiêu loài virus, nhưng có thể có đến hàng nghìn tỷ.

- Axit ribonucleic (RNA hay ARN) là một phân tử polyme cơ bản có nhiều vai trò sinh học trong mã hóa, dịch mã, điều hòa, và biểu hiện của gene.

- DNA là phân tử mang thông tin di truyền dưới dạng bộ ba mã di truyền quy định mọi hoạt động sống (sinh trưởng, sinh sản, phát triển v.v) của các sinh vật và hầu hết virus.

Các đại dịch do virus gây ra trong quá khứ đã ảnh hưởng đến sự tiến hóa của toàn bộ sự sống. Trên thực tế, khoảng 8% bộ gen người mang các mảnh retrovirus. Những “hóa thạch” di truyền này được truyền lại từ các đại dịch mà tổ tiên chúng ta đã từng trải qua.

Covid-19 nhắc nhở chúng ta về tác hại khủng khiếp mà virus có thể gây ra không chỉ cho con người mà cả các loài vật và cây trồng. Mới đây một con hổ ở vườn thú Bronx ở New York, Mỹ, đã được xác nhận là con hổ đầu tiên nhiễm virus corona do một nhân viên của vườn thú truyền sang. Sáu con hổ và sư tử khác ở đây cũng bắt đầu “có triệu chứng”.

Theo hãng tin BBC, các chuyên gia về bảo tồn cho rằng Covid-19 cũng có thể đe dọa các động vật khác như khỉ đột, tinh tinh và đười ươi hoang dã.

Các nhà vi trùng học đang tập trung tìm hiểu xem virus đột biến và lây lan giữa các loài vật như thế nào và họ đã hiểu được phần nào, tuy nhiên những điều chưa biết vẫn còn rất nhiều.

Virus rất “có kỹ năng”

Phần lớn các virus đều là những “chuyên gia”. Chúng thiết lập mối liên kết lâu dài với những vật chủ mà chúng ưa thích. Trong các mối quan hệ này, có thể virus không gây ra các triệu chứng bệnh. Trên thực tế, virus và vật chủ có thể mang lại lợi ích cho nhau thông qua việc cộng sinh.

Trong một số trường hợp, virus sẽ lây lan từ vật chủ ban đầu sang vật chủ mới. Khi điều này xảy ra, nguy cơ lây lan căn bệnh sẽ tăng cao. Hầu hết các bệnh truyền nhiễm gây hại cho con người và nguồn thức ăn của con người là hậu quả của việc lây nhiễm virus từ các sinh vật hoang dã.

Virus corona bắt nguồn từ Vũ Hán, Trung Quốc vào tháng 11/2019 thực sự là một virus mới. Nó đã tiến hóa qua một thời gian dài, có thể là hàng triệu năm, ở các loài vật khác để tồn tại cho đến ngày nay. Chúng ta biết rằng nó có những người họ hàng sống trong những con dơi móng ngựa, dơi lá đuôi và tê tê Trung Quốc.

Những chủng virus corona trước đây, trong đó có SARS-Cov, đã lây từ dơi sang người qua một loài trung gian là động vật có vú. Một số chuyên gia cho rằng loài trung gian này chính là tê tê Java.

Tê tê buôn lậu được dùng làm thuốc đông y ở Trung Quốc. Chúng bị nghi là loài động vật có vụ bị buôn bán nhiều nhất thế giới, không kể loài người.

Mặc dù chưa xác định được vật chủ gốc của virus corona mới nhưng chúng ta không lấy làm ngạc nhiên nếu sinh vật này trông hoàn toàn khỏe mạnh. Nhiều chủng virus corona khác tồn tại một cách tự nhiên trong cơ thể động vật có vú hoang dã và trong các loài chim trên khắp thế giới.

Từ đâu mà chúng cứ xuất hiện liên tục như vậy?

Chính các hoạt động của con người đã tạo điều kiện cho sự lây lan của các virus bệnh mới. Vì chúng ta ngày càng thu hẹp những diện tích tự nhiên cuối cùng của Trái Đất (như là phá rừng lấy đất làm nông nghiệp) nên các loài virus từ thế giới hoang dã đã xâm nhập vào cây trồng và vật nuôi, và cả con người nữa.

Các loài trước đây vốn tiến hóa độc lập thì nay trở nên pha trộn với nhau. Các thị trường toàn cầu cho phép tự do mua bán động vật sống (kể cả trứng, tinh dịch và thịt của chúng), rau củ quả, hoa, và hạt, và virus đã theo các sản phẩm này mà lây lan.

Con người cũng đang gây ra biến đổi khí hậu. Biến đổi này cho phép một số loài mở rộng phạm vi địa lý của mình đến những vùng trước đây vốn quá lạnh để chúng có thể sống được. Kết quả là nhiều virus có điều kiện gặp gỡ các vật chủ mới trước đây chúng chưa từng biết đến.

Chúng “nhảy” sang vật chủ mới bằng cách nào?

Đây là một quá trình phức tạp và chưa được hiểu rõ hoàn toàn. Trong tự nhiên, phần lớn các loài virus lây sang những vật chủ cụ thể nào đó do có sự tương tác giống như mối quan hệ giữa khóa và chìa khóa của protein đặc biệt. Protein này rất cần thiết cho sự nhân bản thành công của virus bên trong vật chủ cũng như sự lây nhiễm từ vật chủ này sang vật chủ khác.

Để một virus nhiễm được sang vật chủ mới, một số hoặc tất cả các “chìa khóa” protein phải được chỉnh sửa. Sự chỉnh sửa này gọi là “đột biến” và có thể xảy ra trong chính vật chủ cũ, trong vật chủ mới hoặc trong cả hai.

Ví dụ, một virus có thể nhảy từ vật chủ A sang vật chủ B, nhưng nó không nhân bản thành công hoặc không lây nhiễm thành công giữa các cá thể trừ khi có nhiều chìa khóa protein đột biến liên tiếp hoặc cùng một lúc. Trong trường hợp này, sự lây lan rất khó xảy ra.

Để hiểu rõ hơn sự lây lan xảy ra như thế nào, chúng ta hãy hình dùng một virus giống như một truyện ngắn được in trên một mảnh giấy. Câu chuyện này nói về: 1) làm thế nào để sống trong một loại tế bào cụ thể bên trong một vật chủ cụ thể; 2) làm thế nào để di chuyển sang tế bào bên cạnh; và 3) làm thế nào để truyền sang một cá thể mới cùng loài. Truyện ngắn này cũng có lời giới thiệu nói về cách làm thế nào để tạo ra một cỗ máy sao chép virus. Cỗ máy này là một enzyme có tên polymerase và được cho là có thể tạo ra những bản sao vô tận của truyện ngắn đó. Tuy nhiên, đôi khi polymerase cũng có lỗi.

Nó có thể bỏ sót một từ, hoặc thêm vào một từ hoặc một cụm từ và làm thay đổi câu chuyện một cách tinh vi. Những câu chuyện đã được thay đổi được gọi là những “kẻ đột biến”. Rất hiếm khi một câu chuyện đột biến lại mô tả cách làm sao để virus đó có thể sống bên trong loài vật chủ mới. Nếu kẻ đột biến này và vật chủ mới gặp được nhau thì sự lây nhiễm hoàn toàn có thể xảy ra.

Chúng ta không thể đoán trước sự lây nhiễm của virus sang loài người, vì thế chủ động tìm ra vắc xin trước khi biết đến virus là điều không thể. Hiện nay đã có những ý kiến tranh luận về một “vắc xin cúm toàn diện” để giúp cho hệ miễn dịch chống lại tất cả các đột biến của virus influenza. Nhưng cho đến nay điều này là không thể.

Hãy để thiên nhiên hoang dã là thiên nhiên hoang dã

Cho dù có bao nhiêu loài virus đi nữa thì chỉ có một vài loài làm hại con người, cây trồng và vật nuôi.

Mặc dù vậy, một số virus lại đặc biệt nguy hiểm, ví dụ như các chủng virus corona, virus Ebola và Marburg, virus Hendra và Nipah, virus bệnh dại, sởi, quai bị, tất cả đều bắt nguồn từ loài dơi.

Do số lượng các loài virus đang tồn tại là vô cùng lớn và những điều kiện mà chính con người tạo ra để chúng di chuyển khắp toàn cầu, cho nên sự phát tán virus trong tương lai là điều không tránh khỏi. Chúng ta có thể giảm nguy cơ này bằng cách thực hiện giám sát virus một cách tích cực và hiệu quả hơn ở các bệnh viện và trang trại chăn nuôi, trồng trọt.

Chúng ta cũng cần công nhận thế giới hoang dã, không chỉ vì giá trị cốt lõi của nó mà còn vì nó là nguồn chứa những virus có khả năng gây bệnh cho con người. Vì vậy hãy cùng duy trì sự “cách biệt xã hội” trong một thời gian và để cho thế giới hoang dã trở về với thế giới hoang dã.

Phạm Hường