Virus corona nhảy vọt về khả năng đột biến

Những nhà nghiên cứu nhiều kinh nghiệm nhất về corona cũng chưa từng tưởng tượng một đại dịch khủng khiếp như thế sẽ xảy ra, đã lấy đi sinh mạng của hơn 6 triệu người (có một số ước tính khác lên tới 18 triệu người, đã đăng trên tạp chí Lancet – ND) và chưa có dấu hiệu dừng lại.

Theo David Wohl, chuyên gia về bệnh truyền nhiễm tại Đại học North Carolina, cho đến nay chúng ta vẫn chưa biết nhiều điều về SARS-CoV-2. Những khám phá khoa học cho đến nay còn ít ỏi, và những bí ẩn tiếp tục trêu ngươi và làm thất vọng các chuyên gia nghiên cứu coronavirus.

Các chuyên gia đã từng cảnh báo về một đại dịch đang rình rập nhân loại trong nhiều thập kỷ. Khi con người “lấn chiếm”, mở rộng các khu dân cư sang các vùng đất hoang dã, thì khả năng một mầm bệnh mới lây từ động vật sang người tăng lên, từ đó phát sinh thành một căn bệnh chết người. Một nghiên cứu trên tạp chí Nature cho thấy các bệnh truyền nhiễm mới nổi bắt nguồn từ động vật đã gia tăng đáng kể từ năm 1940 đến năm 2004.

Nhưng hầu hết các chuyên gia đều lo lắng về virus cúm hơn, họ chưa từng nghĩ coronavirus lại có thể gây ra mức độ tàn phá ghê gớm đến thế.

Điều đó đã thay đổi từ đợt bùng phát đại dịch SARS giai đoạn 2002-2004, khiến 8,000 người mắc bệnh tại 29 quốc gia, trong đó 774 người tử vong. Sau đó, hội chứng hô hấp cấp vùng Trung Đông MERS đã lây cho hơn 2,000 người tại 37 quốc gia, giết chết gần 900 người.

Tuy nhiên, các chuyên gia lại không chú ý nhiều đến coronavirus như đối với những “kẻ xấu” khác: virus cúm, HIV, sốt xuất huyết,… Và rồi, đột nhiên, SARS-CoV-2 xuất hiện như tiếng sấm giữa trời quang. Nó lây lan nhanh hơn bất kỳ loại coronavirus nào trước đây, và một trong các lý do, như các nhà khoa học nghi ngờ, là nó di chuyển từ tế bào này sang tế bào khác dễ dàng.

Cùng với những điều kỳ lạ khác, SARS-CoV-2 đột biến nhanh hơn nhiều so với dự kiến. Thông thường, coronavirus đột biến với tốc độ thấp hơn so với các virus RNA khác như cúm hoặc HIV. Cả SARS-CoV và SARS-CoV-2 đều tích lũy khoảng hai đột biến mỗi tháng, bằng 1/2 đến 1/6 tốc độ đột biến của virus cúm, bởi coronavirus mang các protein sửa chữa các lỗi sai trong quá trình nhân bản.

Nhưng SARS-CoV-2 đã nhanh chóng phủi sạch các đánh giá của Gupta và các đồng nghiệp. Sự xuất hiện của Alpha, biến thể lần đầu được xác định tại Anh quốc hồi tháng 11/2020, đã khiến các nhà khoa học sửng sốt. Nó mang 23 đột biến so với biến thể ban đầu, trong đó 8 đột biến nằm trên protein gai, nơi virus dùng để bám vào tế bào người và bắt đầu xâm nhiễm.

Với tổ hợp các đột biến này, Alpha có khả năng lây truyền cao hơn 50% so với biến thể gốc. Phiên bản tiếp theo, Beta, lần đầu được xác định tại Nam Phi và được báo cáo là biến thể đáng quan tâm chỉ một tháng sau đó. Nó mang 8 đột biến trên gai, một vài đột biến trong đó giúp virus trốn thoát hiện miễn dịch của cơ thể. Và biến thể Gamma xuất hiện vào tháng 1/2021, với tổng cộng 21 đột biến, trong đó 10 tại protein gai. Một số đột biến giúp Gamma có khả năng lây truyền cao và có thể gây tái nhiễm trên các bệnh nhân từng mắc COVID-19 trước đây.

Tiếp theo sau, Delta xuất hiện, nguy hiểm và dễ lây lan hơn các biến thể “tiền nhiệm” của nó. Lần đầu tiên được xác định tại Ấn Độ, nó trở thành biến thể được quan tâm từ tháng 5/2021. Đến cuối năm 2021, Delta chiếm ưu thế tại hầu hết mọi quốc gia. Chùm 13 đột biến độc đáo của nó, với 7 trên protein gai, khiến Delta có khả năng lây lan gấp đôi, quá trình nhiễm trùng kéo dài hơn, tải lượng virus trong máu gấp 1,000 lần so với biến thể gốc.

Không dừng lại, Omicron, biến thể có khả năng lây lan gấp 2-4 lần so với Delta, nhanh chóng vượt lên thống trị nhiều nơi trên thế giới. Được xác định lần đầu vào tháng 11/2021, số lượng đột biến của nó cao một cách bất thường: hơn 50 đột biến, trong đó, ít nhất 30 tại protein gai, giúp nó né tránh kháng thể tốt hơn bất kỳ biến thể nào trước đó.

Francois Balloux, nhà tin sinh học tại Viện Di truyền thuộc Đại học UCL, London, nói “những bước nhảy vọt về khả năng đột biến của virus khiến đại dịch khó dự đoán hơn rất nhiều”.

Ban đầu, các chuyên gia y tế nhận thấy virus không chỉ gây viêm phổi. Một số bệnh nhân nhập viện có biểu hiện tổn thương tim, rối loạn đông máu, biến chứng thần kinh, các tổn thương gan, thận. Liên kết các bằng chứng ban đầu đã hé lộ một trong những nguyên nhân. SARS-CoV-2 lợi dụng thụ thể ACE2 trên bề mặt tế bào người để xâm nhập vào bên trong. Và ACE2 có mặt trong nhiều cơ quan và mô, nên virus có khả năng xâm nhiễm nhiều vị trí khác nhau của cơ thể, không chỉ riêng tại đường hô hấp. Có một số báo cáo về virus, hoặc thành phần của nó, hiện diện trong tế bào nội mô mạch máu, tế bào thận, và một số lượng nhỏ tế bào não.

Avindra Nath, nhà nghiên cứu thần kinh tại Viện Sức khỏe Quốc gia cho biết: “Tôi đã nghiên cứu trong rất nhiều đại dịch và hầu hết các virus gây ra thảm họa đều được tìm thấy trong não bộ”. Ví dụ, khám nghiệm não của 41 bệnh nhân COVID-19 tử vong cho thấy nồng độ virus thấp, và quan sát được các dấu hiệu tổn thương rõ ràng, bao gồm các neuron bị chết và các mạch máu bị vỡ. “Đó là ngạc nhiên lớn nhất với tôi”, Nath nói.

SARS-CoV-2 cũng khiến hệ miễn dịch của cơ thể chuyển sang chế độ bị “kích động”, gọi là cơn bão cytokine, gây viêm và tổn thơng các cơ quan và mô khác nhau. Phản ứng miễn dịch bất thường có thể tồn tại sau khi đã hết nhiễm trùng, dẫn đến các triệu chứng kéo dài gồm mệt mỏi mạn tính, tim đập nhanh, “sương mù não” [bứt rứt về tinh thần, kém tập trung, thiếu minh mẫn].

“Virus có thể ẩn náu để gây ra tình trạng viêm mạn tính”, Sonia Villapol, nhà thần kinh học tại Viện Nghiên cứu Methodist Houston, cho biết. Một nghiên cứu gần đây chưa được bình duyệt cho thấy vật chất di truyền của SARS-CoV-2 có thể tồn lưu tới 230 ngày trong cơ thể và não bệnh nhân COVID-19, ngay cả khi họ chỉ bị triệu chứng nhẹ hoặc không có triệu chứng.

Các nhà khoa học đang lo ngại về sự tồn tại của SARS-CoV-2 bên trong quần thể người có khả năng lây sang các động vật khác rồi nhảy trở lại người, khiến đại dịch mãi không thể chấm dứt.

Một nghiên cứu sử dụng phương pháp tiếp cận mới, máy học, để đánh giá khả năng lây truyền SARS-CoV-2 của 5,400 loài động vật có vú. Nghiên cứu chỉ ra các loài động vật có nguy cơ lây lan cao nhất chính là những loài sống cạnh con người như gia súc và thú cưng. Cho đến nay, SARS-CoV-2 được ghi nhận đã lây nhiễm cho chó, mèo, chồn sương, lây sang hổ, linh cẩu và các động vật khác trong vườn thú, tàn phá các trang trại nuôi chồn vizon. SARS-CoV-2 cũng đã nhảy từ người sang những con chồn vizon nuôi nhốt rồi nhảy trở lại người nuôi.

Nguồn: nationalgeographic.com