Vì sao các biến thể COVID-19 dễ lây gần đây mới lộ diện: 3 ‘thủ phạm’ thúc đẩy sự đột biến của SARS-CoV-2

Tin tức về các biến thể mới dễ lây lan hơn của virus corona SARS-CoV-2 xuất hiện nhiều trong thời gian gần đây.

Mặc dù chúng ta đã thấy virus này đột biến trong toàn bộ quá trình của đại dịch, nhưng phải đến giữa tháng 12 năm 2020, các biến thể có hành vi khác nhau có thể đo lường được mới xuất hiện.

Có một số lý do giải thích điều này, trong đó có sự gia tăng theo cấp số nhân của số ca mắc mới toàn cầu. Mỗi ca COVID-19 đều tạo cơ hội cho virus đột biến và nếu số ca nhiễm tiếp tục tăng, nhiều biến thể mới có khả năng xuất hiện.

Dưới đây là bài viết phân tích vấn đề này của nhóm các nhà khoa học New Zealand trên trang The Conversation – nơi chuyên đăng tải các bài viết của các học giả và các nhà nghiên cứu.

Áp lực phải đột biến

Mã di truyền của SARS-CoV-2 là một chuỗi RNA gồm khoảng 30.000 chữ cái. Khi virus xâm nhập vào tế bào của chúng ta, nó sẽ chiếm quyền điều khiển để tạo ra hàng nghìn bản sao của chính nó, nhưng quá trình sao chép không hoàn hảo.

Sai lầm, hay đột biến, xảy ra trung bình vài tuần một lần trong bất kỳ chuỗi lây truyền nào. Hầu hết là những thay đổi trong một chữ cái và không dẫn đến sự khác biệt đáng chú ý, nhưng một số đột biến sẽ thay đổi dạng vật lý của virus, có thể thay đổi cách biến thể mới hoạt động.

Chúng ta biết về các biến thể này nhờ nỗ lực giải trình tự gen của nhiều quốc gia khác nhau và sự chia sẻ cởi mở của họ về kiến thức này. Các biến thể phát sinh gần đây - được gọi là B.1.1.7 (được xác định lần đầu tiên ở Anh), B.1.351 (được xác định ở Nam Phi) và P.1 (được xác định ở Brazil) - tất cả đều có một số lượng lớn các đột biến làm thay đổi virus về mặt vật lý.

Một số thay đổi này nằm ở bên ngoài của virus, trong các protein spike mà nó sử dụng để lây nhiễm tế bào. Những thay đổi như vậy cũng có thể làm suy yếu khả năng của hệ miễn dịch trong việc phát hiện các phiên bản mới của virus khi nó chỉ nhìn thấy phiên bản cũ.

Lý do rõ ràng nhất khiến các biến thể mới xuất hiện gần đây là số ca mắc COVID-19 toàn cầu tăng ồ ạt trong quý cuối cùng của năm 2020. Có khoảng 35 triệu ca được ghi nhận trên toàn thế giới trong 9 tháng đầu năm 2020, nhưng chỉ 2 tháng sau con số này đã nhân đôi. Và chúng ta đang trên đường tiếp tục nhân đôi con số đó.

Né tránh khả năng miễn dịch

Nguyên nhân thứ hai là virus đang đáp ứng với khả năng miễn dịch đã bắt đầu hình thành trong cộng đồng. Hệ thống miễn dịch của chúng ta đóng một vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy các đột biến tồn tại và lan truyền.

Hệ thống miễn dịch không ngừng cố gắng xác định và tiêu diệt virus, và virus chỉ có thể lây nhiễm sang người mới nếu nó thoát khỏi sự phát hiện của hệ miễn dịch. Trong khi các đột biến xảy ra ngẫu nhiên, những đột biến dẫn đến một biến thể dễ lây truyền hơn hoặc những biến thể thoát khỏi hệ thống miễn dịch sẽ được ưu tiên lựa chọn và có nhiều khả năng tồn tại hơn.

Các đột biến đặc trưng cho B.1.1.7, B.1.351 và P.1 đã được chứng minh là lây lan nhanh hơn (đặc biệt là B.1.1.7) và bằng chứng ban đầu chỉ ra chúng có sự khác biệt trong đáp ứng miễn dịch (mặc dù không có trong B.1.1.7).

Một dấu hiệu khác cho thấy khả năng miễn dịch đóng một vai trò lớn là các biến thể B.1.351 và P.1 xuất hiện nhiều ở những khu vực có những làn sóng COVID-19 đầu tiên lớn, nơi dân số phát triển mức độ miễn dịch cao hơn.

P.1 được xác định ở Brazil, nơi có tới 70% dân số bị nhiễm virus trong đợt dịch đầu tiên. B.1.351 nhanh chóng trở thành biến thể nổi trội ở khu vực Eastern Cape của Nam Phi, nơi cũng bị ảnh hưởng nặng nề tương tự.

Các biến thể mới có thể lây nhiễm cho nhiều người hơn so với loại virus ban đầu - chỉ có thể lây nhiễm cho những người chưa từng bị nhiễm trước đây.

Đây là một trong những lý do tại sao trong lịch sử, khả năng miễn dịch cộng đồng đối với một loại virus mới không xảy ra thông qua "tiến triển bệnh tự nhiên" mà chỉ thông qua tiêm phòng.

Đột biến đa dạng

Lý do thứ 3 là thực tế rằng hai trong số các biến thể này (B.1.1.7 và P.1) có sự khác biệt lớn về đột biến so với các trình tự gen SARS-CoV-2 được biết gần nhất (khác 25 đột biến). Điều này rất bất thường vì hầu hết các trình tự gen virus mà chúng ta thấy chỉ khác nhau một vài đột biến.

Sự gia tăng đa dạng nhanh như vậy đã được quan sát thấy trong các trường hợp nhiễm COVID-19 mãn tính ở các bệnh nhân bị suy giảm miễn dịch.

Hầu hết mọi người đều đổ bệnh do COVID-19 trong một hoặc hai tuần, nhưng một số ít phải chiến đấu với bệnh trong nhiều tháng. Trong thời gian đó, virus tiếp tục phát triển, đôi khi rất nhanh khi hệ thống miễn dịch suy yếu, tạo ra đủ loại thách thức đối với virus nhưng không tiêu diệt được nó.

Loại nhiễm bệnh này tạo ra một "sân tập" cho virus, vì nó liên tục thích nghi.

Miễn là virus còn tồn tại, nó sẽ tiếp tục đột biến. Với khả năng bảo vệ bằng vắc xin và khả năng miễn dịch tự nhiên ngày càng tăng, áp lực cũng gia tăng đối với các biến thể virus né tránh khả năng phòng vệ miễn dịch.

Tỷ lệ đột biến mới rất khác nhau giữa các loại virus. Tỷ lệ đột biến tổng thể của SARS-CoV-2 bằng khoảng một nửa so với virus cúm và chậm hơn nhiều so với HIV. Nhưng tỷ lệ đột biến tổng thể không nói lên tất cả. Điều thực sự quan trọng là tỷ lệ đột biến có khả năng làm thay đổi virus về mặt vật lý.

Có một số bằng chứng ban đầu cho thấy tỷ lệ này ở SARS-CoV-2 cũng giống như ở virus cúm. Một lý do tiềm năng là SARS-CoV-2 mới lây sang người trong thời gian gần đây và chưa được "tối ưu hóa" để lây lan ở người.

Về cơ bản, virus SARS-CoV-2 phiên bản gốc chỉ cần đột biến một vài lần là có thể có ‘thể trạng’ tốt hơn, và có thể có những thay đổi dễ dàng nữa khiến nó thích nghi tốt hơn với con người. Một khi virus trải qua giai đoạn thích ứng ban đầu này, sẽ có ít cơ hội để nó cải thiện ‘thể trạng’ một cách dễ dàng và các biến thể mới có thể ít xuất hiện hơn.

Các biến thể được nêu tên cho đến nay có thể chỉ là một tập hợp nhỏ của những biến thể đang lưu hành. Không phải ngẫu nhiên mà chúng được phát hiện tại các quốc gia có chương trình giải trình tự gen toàn diện (nổi bật là Anh).

Nhưng các biến thể mới không phải là yếu tố lan truyền chính trên toàn cầu. Hầu hết thế giới vẫn còn nhạy cảm với bất kỳ biến thể nào của SARS-CoV-2, kể cả phiên bản gốc.

Do đó, cách tốt nhất để bảo vệ khỏi tất cả các biến thể hiện tại và ngăn ngừa sự xuất hiện của các biến thể mới là giảm số ca mắc mới thông qua các biện pháp kiểm soát và tiêm chủng.

Theo Trà My (Doanh Nghiệp & Tiếp Thị)