Biến thể SARS-CoV-2 mới ở Anh: Không dễ đánh giá tác động

Vào tháng sáu, nhà virus học Ravindra Gupta tại trường Đại học Cambridge, quan tâm về một bệnh nhân ung thư mắc Covid-19. Mặc dù đã được tiêm thuốc kháng virus remdesivir và hai lần huyết tương có chứa kháng thể chống lại virus nhưng bệnh nhân đã qua đời vào tháng tám, sau 101 ngày điều trị kể từ khi chẩn đoán mắc Covid-19. Khi nghiên cứu trình tự bộ gene từ coronavirus đã lây nhiễm cho bệnh nhân, Gupta phát hiện ra rằng SARS-CoV-2 đã có được một số đột biến có thể cho phép virus “tránh né” các kháng thể.

Giờ đây, phân tích của ông đã trở thành một mảnh ghép quan trọng để các nhà nghiên cứu cố gắng hiểu tầm quan trọng của B.1.1.7, biến thể SARS-CoV-2 mới lần đầu tiên được tìm thấy ở Anh. Chủng này dường như lây lan nhanh hơn những chủng khác, chứa một trong những đột biến mà Gupta đã tìm thấy, và các nhà nghiên cứu tin rằng B.1.1.7 cũng có thể bắt nguồn từ một bệnh nhân suy giảm miễn dịch đã bị nhiễm virus.

Biến thể mới có thể có những tác động tiềm ẩn lên những người có hệ miễn dịch suy yếu. Nếu chúng tạo cơ hội cho virus phát triển các dòng lây lan nhanh hơn, dễ gây bệnh hơn hoặc “lẩn tránh” cả vaccine, thì không chỉ nguy hiểm cho bệnh nhân mà còn có khả năng làm thay đổi tiến trình của đại dịch.

Lây lan dễ dàng hơn

B.1.1.7 thu hút sự chú ý của các nhà khoa học vì nó có liên quan đến một đợt bùng phát dịch nhanh hơn mức bình thường ở hạt Kent, Anh. Giải trình tự cho thấy virus đã tích lũy một loạt các đột biến, gây ra 17 thay đổi axit amin trong protein của virus, tám thay đổi trong số đó ở protein gai. Trong số đó có ít nhất ba đột biến đặc biệt:

Một là 69-70del – “đột biến xóa” mà Gupta cũng đã tìm thấy ở bệnh nhân Cambridge, Anh. Bệnh nhân có virus dường như “trốn tránh” được hệ thống miễn dịch. Nó dẫn đến mất hai axit amin trong protein gai. Và trong phòng thí nghiệm, Gupta phát hiện ra rằng virus được thiết kế để mang protein đột biến SARS-CoV-2 với đột biến xóa này có khả năng lây nhiễm cao gấp đôi.

Thứ hai là N501Y, một đột biến mà nhà sinh học tiến hóa Jesse Bloom ở Trung tâm Nghiên cứu Ung thư Fred Hutchinson đã chỉ ra để làm tăng mức độ liên kết chặt chẽ của protein với thụ thể enzym chuyển đổi angiotensin 2 (ACE2), điểm xâm nhập của virus vào tế bào người. Đột biến này cũng có ở 501Y.V2, một biến thể được các nhà nghiên cứu ở Nam Phi phát hiện. Các nhà khoa học Nam Phi báo cáo rằng họ “phát hiện ra rằng chúng đang lan rộng và nhanh hơn nhiều”.

Thay đổi đáng lo ngại thứ ba là P681H, làm thay đổi vị trí nơi protein gai của virus phân cắt để xâm nhập vào tế bào người. Đây là một trong những điểm khiến cấu trúc của SARS-CoV-2 khác với SARS-CoV-1, loại virus đã gây ra sự bùng phát hội chứng hô hấp cấp tính nghiêm trọng trên toàn thế giới vào năm 2003; và sự thay đổi ở đó có thể cho phép nó lây lan dễ dàng hơn.

Giống như các virus khác, cho đến nay, SARS-CoV-2 vẫn đột biến và thường chỉ đạt được một đến hai đột biến mỗi tháng. B.1.1.7 cho thấy nó cũng không đột biến nhanh hơn bình thường so với các dòng khác. Đó là lý do tại sao các nhà khoa học tin rằng nó có thể đã trải qua một giai đoạn tiến hóa kéo dài ở một bệnh nhân bị nhiễm bệnh mãn tính, sau đó người này đã lan truyền virus vào giai đoạn cuối của bệnh.

Những người có hệ thống miễn dịch suy yếu có thể tạo cơ hội cho virus này lây lan, như dữ liệu của Gupta cho thấy. Ngoài ra, một bằng chứng nữa cũng được đưa ra, trong một bài báo đăng trên Tạp chí Y học New England vào ngày 3/12, mô tả một bệnh nhân suy giảm miễn dịch ở Boston bị nhiễm SARS-CoV-2 trong 154 ngày trước khi tử vong. Một lần nữa, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một số đột biến, bao gồm cả đột biến N501Y ở bệnh nhân này. Các tác giả bài báo trên Tạp chí Y học New England cho biết: “có thể có một số lượng lớn các đột biến xảy ra trong một khoảng thời gian tương đối ngắn ở một bệnh nhân”.

Câu hỏi đặt ra là liệu những đột biến phát sinh ở những bệnh nhân như vậy có thể khiến virus lây lan nhanh hơn hay không? Trong nghiên cứu được công bố cách đây vài năm, Jesse Bloom đã chỉ ra một số đột biến phát sinh trong virus cúm ở những bệnh nhân suy giảm miễn dịch sau đó lan rộng ra toàn cầu.  Bloom lo ngại: “Những gì đang xảy ra ở những bệnh nhân suy giảm miễn dịch hoàn toàn có thể dự báo trước được những điều xảy ra trong tương lai với đại dịch”.

Tuy nhiên, đánh giá chính xác được tác động của mỗi đột biến khó khăn hơn nhiều so với việc phát hiện ra chúng hoặc quan sát thấy chúng đang gia tăng. Các nhà sinh vật học cho biết, những thí nghiệm trên động vật có thể giúp hé mở tác động của các đột biến nhưng cũng chưa chắc điều đó đã đúng với con người, để trả lời dứt khoát được thì phải cần tới vài tháng.

Một giả thuyết mà các nhà khoa học đang thảo luận là virus đã làm tăng mức độ liên kết mạnh mẽ với thụ thể ACE2 trên tế bào người và điều này khiến virus “mở rộng sân chơi của nó” - dễ lây nhiễm sang trẻ em hơn trước đây. Nhưng bằng chứng về điều này cho đến nay vẫn rất mong manh. Một giả thuyết khác mà các nhà khoa học đang đặt ra là P681H giúp virus lây nhiễm vào các tế bào phía trên trong đường hô hấp dễ dàng hơn.

Vaccine đã phát triển có còn hiệu quả không?

Một câu hỏi quan trọng là liệu các chủng ở Nam Phi hoặc Vương quốc Anh có thể giúp virus “trốn tránh” vaccine hay không. “Cho đến nay có rất ít lý do để nghĩ như vậy” Shane Crotty, ở Viện Miễn dịch học La Jolla cho biết. “Mặc dù một số đột biến khiến virus tránh được các kháng thể đơn dòng, nhưng vaccine dẫn đến phản ứng miễn dịch rộng rãi nhắm vào nhiều bộ phận của virus. Sẽ là một thách thức thực sự đối với virus để có thể thoát khỏi điều đó”. Ông lưu ý rằng virus sởi và bại liệt chưa bao giờ học được cách thoát khỏi vaccine: “Đó là những ví dụ lịch sử cho thấy không cần phải lo lắng”.

Tại một cuộc họp báo ngày 22/12, Giám đốc điều hành BioNTech Uğur Şahin đã chỉ ra rằng biến thể ở Anh chỉ khác nhau ở 9 trong số hơn 1270 axit amin của protein gai được mã hóa bởi RNA thông tin, trong vaccine Covid-19 rất hiệu quả mà công ty của ông đã phát triển cùng với Pfizer. Ông nói: “Về mặt khoa học, rất có thể phản ứng miễn dịch của vaccine này cũng có thể đối phó với loại virus mới. Các thử nghiệm đang được tiến hành sẽ xác nhận điều đó ngay vào tuần đầu tiên của năm 2021”.

Mặc dù sự gia tăng của B.1.1.7 ở Vương quốc Anh đang gây khó khăn cho công tác phòng chống dịch bệnh nhưng các nhà khoa học cho biết họ cũng lo ngại không kém về biến thể khác đang lan nhanh ở Nam Phi và hiện đã được phát hiện ở hai du khách ở Vương quốc Anh là K417N và E484K. Những điều này có thể ảnh hưởng đến sự liên kết của virus với các tế bào của con người và như khả năng “nhận diện virus” của hệ thống miễn dịch. Nhìn chung nhiều nhà khoa học lo ngại những đột biến ở Nam Phi này đáng lo ngại hơn so với ở Anh.

Sự xuất hiện của B.1.1.7 cho thấy tầm quan trọng của việc theo dõi chặt chẽ quá trình tiến hóa của virus. Nước Anh có một trong những hệ thống giám sát hiện đại và phức tạp nhất trên thế giới nhưng các nhà khoa học lo ngại rằng có thể có những điều tương tự đang xảy ra trên toàn cầu, nhất là ở những nơi không có khả năng giải trình tự gene. Trong khi, điều nguy hiểm là virus lây lan càng phổ biến thì càng có nhiều cơ hội để tiến hóa.

Nguồn: Khoa học & Phát triển