Các nhà nghiên cứu tại Sở Y tế Minnesota có phát hiện đáng ngạc nhiên khi giải trình tự các mẫu virus đậu mùa khỉ vài tháng trước. Trong một mẫu bệnh phẩm, virus bị mất một đoạn gen, và một đoạn khác đã chuyển đến một vị trí hoàn toàn khác trong trình tự.
Crystal Gigante, nhà vi sinh vật học tại Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Mỹ, đã được tham vấn về các đột biến này. Tìm hiểu thêm, nhóm Gigante phát hiện sự biến mấtvà sắp xếp lại những đoạn gen tương tự trong một số bộ gen virus đậu mùa khỉ khác thu thập được ở Mỹ.
Các nhà nghiên cứu đang theo dõi sát sao để tìm ra nguyên nhân đằng sau các đột biến, và ý nghĩa đối với dịch đậu mùa khỉ trên toàn cầu. Virus đậu mùa khỉ càng lây truyền nhiều giữa người với người thì càng có nhiều cơ hội để tiến hóa, Elliot Lefkowitz, nhà virus học tính toán tại Đại học Alabama, cho biết.
Các đột biến của virus đậu mùa khỉ đến nay không phải là những thay đổi đơn lẻ như thường thấy trong bộ gen SARS-CoV-2. Trong một số trường hợp, virus đậu mùa khỉ mất hẳn một gen hoặc mất hẳn 7% bộ gen. Theo Lefkowitz, nếu xét nghiệm, giải trình tự trên diện rộng và phát hiện số lượng virus mang đột biến đang tăng lên thì có nghĩa là đột biến đang giúp virus lây lan. Nhưng hiện nay, phần lớn các nước chưa có chương trình xét nghiệm như vậy.
Virus đậu mùa khỉ là một loại virus DNA, tiến hóa chậm hơn các mầm bệnh khác.
Các chiến lược đột biến
Eneida Hatcher, nhà virus học tiến hóa tại Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia Mỹ, không ngạc nhiên trước những đột biến mới. Vào năm 2015, Hatcher và Lefkowitz công bố nghiên cứu cho thấy những đột biến này phổ biến ở hầu hết các virus thuộc họ poxvirus. Phần lớn các gen biến mất nằm ở phía cuối trên bộ gen của virus.
Orthopoxvirus, một chi của họ poxvirus, gồm virus đậu mùa khỉ và virus variola gây bệnh đậu mùa, có bộ lõi giống nhau gồm khoảng 174 gen ở vùng trung tâm bộ gen. Trong khi đó các vùng cuối của bộ gen chứa ít gen thiết yếu hơn và biến đổi nhiều hơn. Một số gen ở các vùng này mã hóa các protein giúp vô hiệu hóa các phản ứng miễn dịch của vật chủ, Lefkowitz nói. Điều này làm cơ sở cho giả thuyết vì sao variola lại trở thành "chuyên gia" lây nhiễm trên người: trong hàng nghìn năm, một phiên bản trước đó của virus dần loại bỏ các gen ở đoạn cuối của bộ gen giúp nó lây nhiễm sang nhiều loài động vật, và cuối cùng nó trở thành virus chuyên lây nhiễm trên người. Trước khi bị loại trừ, bệnh đậu mùa giết chết khoảng 30% số người nhiễm bệnh.
Nhưng vẫn khó dự đoán hành vi của virus đậu mùa khỉ, vì các nhà nghiên cứu vẫn chưa xác định được chức năng của nhiều gen trong bộ gen lớn của virus này. Chẳng hạn, hai chủng virus đậu mùa khỉ đã lây lan ở châu Phi từ hơn 17 năm trước có tỷ lệ tử vong khác nhau, nhưng vẫn chưa biết chính xác gen nào tạo ra sự khác biệt, Lefkowitz nói. Tỷ lệ tử vong nhánh I, chủ yếu lưu hành ở Trung Phi, là khoảng 10%. Nhánh II, lưu hành ở Tây Phi, có tỷ lệ tử vong khoảng 1% đến 3%.
Trước đợt dịch này, đậu mùa khỉ là bệnh đặc hữu ở những quốc gia nghèo, vì thế có rất ít đầu tư cho nghiên cứu.
Bằng cách sử dụng dữ liệu thu thập được cho đến nay để tính toán gần đúng số lượng các đột biến dự kiến mỗi năm, các nhà nghiên cứu ước tính chủng đậu mùa khỉ đang bùng phát toàn cầu đã chuyển từ động vật sang người vào đầu năm 2016. Gần hai năm sau, các quan chức y tế Nigeria mới lần đầu phát hiện chủng này ở người.
May mắn là không có đột biến nào ở virus đậu mùa khỉ ảnh hưởng đến vùng gen mã hóa protein mà thuốc kháng virus tecovirimat, đang được thử nghiệm điều trị bệnh đậu mùa khỉ ở người, nhắm đến.
Nhưng xét nghiệm chẩn đoán sẽ bị ảnh hưởng bởi đột biến. Phản ứng chuỗi polymerase (PCR) được sử dụng để phát hiện các đoạn trình tự nhất định của virus. Theo nhóm Gigante, đến nay, PCR vẫn xác định chính xác các mẫu dương tính. Nhưng nếu virus tiếp tục đột biến và các đoạn trình tự mà PCR tìm kiếm đều biến mất, xét nghiệm sẽ không hiệu quả.
Về mặt tích cực, bệnh đậu mùa khỉ đang được thế giới chú ý hơn và các nhà nghiên cứu có cơ hội tìm hiểu thêm về virus này cũng như nhóm poxvirus nói chung. Trước năm nay, chỉ có khoảng 100 bộ gen hoàn chỉnh của bệnh đậu mùa khỉ được giải trình tự. Bây giờ, khoảng 2.000 bộ đã được gửi vào các kho lưu trữ quốc tế. “Tôi rất vui khi thấy thái độ hợp tác quốc tế đối với giám sát và giải trình tự gen virus như hiện nay", Hatcher nói.
Nguồn: