Khi hai anh em ruột ở Hà Lan mắc Covid-19 diễn biến nghiêm trọng cùng thời điểm vào tháng 3, các bác sĩ của họ đã rất bối rối. Cả hai đều còn trẻ - 29 và 31 tuổi - và khỏe mạnh. Tuy nhiên, trong vài ngày, họ không thể tự thở được và một người thậm chí đã tử vong.
Hai tuần sau, khi hai anh em khác, người Hà Lan, đều ở độ tuổi 20, cùng mắc Covid-19, các nhà di truyền học đã vào cuộc. Họ nghiên cứu từ các trường hợp nghiêm trọng, biến thể di truyền và khác biệt giới tính đến suy giảm miễn dịch và cuối cùng khám phá ra phương pháp mới để điều trị cho hàng nghìn bệnh nhân mắc Covid-19.
Đưa ra phương pháp điều trị Covid-19 mới
Chìa khoá nghiên cứu là sự thiếu hụt một chất được gọi là interferon có chức năng điều tiết khả năng miễn dịch của cơ thể chống lại các mầm bệnh do virus gây ra. Chất này có thể được truyền bổ sung để điều trị các bệnh như viêm gan do truyền nhiễm.
Hiện nay, ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy một số bệnh nhân Covid-19 diễn biến nặng do suy giảm phản ứng interferon. Các nghiên cứu đột phá được công bố ngày 24/9 trên tạp chí Science cho thấy việc thiếu interferon có thể dẫn đến diễn biến nguy hiểm đối với bệnh nhân nhiễm SARS-CoV-2.
 |
| Bác sĩ điều trị cho bệnh nhân Covid-19 ở Houston, Texas, Mỹ. Ảnh: Bloomberg. |
Shane Crotty, giáo sư tại Trung tâm Nghiên cứu Bệnh truyền nhiễm và vaccine tại Viện Miễn dịch học La Jolla ở California, cho biết: “Có vẻ loại virus này có một mánh khóe lớn. Nó né tránh phản ứng miễn dịch bẩm sinh giai đoạn đầu trong một khoảng thời gian đáng kể, đặc biệt là phản ứng sớm từ interferon loại 1".
Công trình đưa ra phương pháp điều trị Covid-19 mới dựa trên interferon, bên cạnh các cách điều trị đang được sử dụng hiện tại bao gồm thuốc kháng virus Remdesivir của công ty Gilead Sciences và huyết tương dưỡng lấy từ máu của những bệnh nhân đã hồi phục chứa các yếu tố miễn dịch có lợi.
Những phương pháp điều trị Covid-19 này vẫn rất hạn chế và thường được sử dụng cho các bệnh nhân nặng đang phải nằm viện. Khả năng ứng dụng interferon để điều trị Covid-19 được đánh giá cao vì nó có hiệu quả cao nhất trong giai đoạn đầu mới nhiễm bệnh, khi còn khả năng ngăn chặn tình trạng suy hô hấp. Hàng chục nghiên cứu về phương pháp điều trị bằng interferon đang thu nhận bệnh nhân Covid-19 để thử nghiệm.
Alexander Hoischen, đứng đầu nhóm nghiên cứu công nghệ gen và gen miễn dịch tại Trung tâm Y tế Đại học Radboud ở Nijmegen đã phân tích ADN của hai cặp anh em, cho biết: “Chúng tôi nghĩ tính thời điểm có thể là yếu tố quan trọng vì chỉ trong giai đoạn đầu, con người mới còn khả năng chiến đấu với virus và chống lại sự lây nhiễm”.
Nhóm người tuổi cao và có các bệnh lý nền thường có nguy cơ diễn biến nặng, thậm chí có thể đe doạ tính mạng, khi mắc Covid-19. Nhưng ngay cả trong nhóm này, mức độ nghiêm trọng của bệnh vẫn sẽ khác nhau. Các nhà khoa học suy đoán còn nhiều yếu tố khác ảnh hưởng, bao gồm mức độ nhiễm bệnh và khả năng miễn dịch sẵn có, số lượng virus lây nhiễm và cấu trúc gen của bệnh nhân.
Biến chứng bất thường
Vai trò của interferon đại diện cho một mối liên hệ mới trong cơ chế tương tác phức tạp của Covid-19 với hệ thống miễn dịch của con người. Nhiều bệnh nhân phải hứng chịu những biến chứng tồi tệ nhất của bệnh do phản ứng quá mức của hệ miễn dịch, đôi khi được gọi là “cơn bão cytokine”, và lại có thể thấy hiệu quả từ dexamethasone, một loại thuốc đại trà giá rẻ có tác dụng làm dịu những phản ứng này.
Tiến sĩ Anthony Fauci, giám đốc Viện Dị ứng và Bệnh truyền nhiễm Quốc gia Mỹ, cho biết trong một cuộc họp trực tuyến với nhân viên Bệnh viện Đa khoa Massachusetts ngày 10/9: “Đây là một căn bệnh rất lý thú vì miễn dịch quá yếu là không tốt, nhưng miễn dịch quá mạnh lại thực sự tồi tệ".
Một số người gặp khó khăn khi chiến đấu với bệnh vì cơ thể sản sinh ra các kháng thể vô hiệu hóa interferon của chính họ. Một nhóm các nhà nghiên cứu toàn cầu cho biết các phản ứng miễn dịch với protein như vậy có thể gây ra bệnh viêm phổi do SARS-CoV-2 đe dọa đến tính mạng của ít nhất 2,6% nữ giới và 12,5% nam giới.
Theo nghiên cứu trên tạp chí Science, các kháng thể ngăn chặn interferon đã xuất hiện ở 101 trong số 987 bệnh nhân nặng, nhưng không tìm thấy trong bất kỳ trường hợp nào trong số 663 người bệnh nhẹ hoặc không có triệu chứng. Nhóm hơn 100 nhà khoa học này cho biết bệnh nhân trên 65 tuổi cũng có khả năng mắc chứng tự miễn dịch bất thường, vốn "im lặng lâm sàng cho đến khi bệnh nhân nhiễm SARS-CoV-2", cao hơn người trẻ tuổi.
 |
| Nhân viên y tế lấy mẫu xét nghiệm Covid-19 ở Florida, Mỹ. Ảnh: Bloomberg. |
Các nhà nghiên cứu, dẫn đầu bởi Jean-Laurent Casanova, phụ trách Phòng thí nghiệm St. Giles về di truyền và bệnh truyền nhiễm ở người của Đại học Rockefeller tại New York, cho biết: “Những phát hiện này đưa ra lời giải thích đầu tiên cho tỷ lệ nam giới vượt trội trong số những bệnh nhân Covid-19 nặng tới mức đe dọa tính mạng, cùng sự gia tăng nguy cơ nhiễm bệnh theo tuổi tác. Chúng cũng cung cấp một cách xác định những người mắc Covid-19 có nguy cơ diễn biến nghiêm trọng dẫn tới tử vong".
Phân tích di truyền của bệnh nhân Covid-19 được công bố trên cùng tạp chí cho thấy hơn 20 gen đột biến đã "im lặng" cho đến khi bệnh nhân nhiễm SARS-CoV-2. Các nhà nghiên cứu - với nhiều người trong số này cũng tham gia nghiên cứu kháng thể - đã giải trình tự bộ gen của 659 bệnh nhân nặng diễn biến nguy hiểm đe dọa đến tính mạng; 3,5% chứa các biến dị di truyền ức chế sản xuất interferon.
Những lỗi di truyền đó tương tự những gì ông Hoischen và các đồng nghiệp của ông từ hơn 10 trung tâm nghiên cứu ở Hà Lan mô tả trên tạp chí của Hiệp hội Y khoa Mỹ hai tháng trước. Hai cặp anh em đã thừa hưởng một đột biến gen làm suy giảm phản ứng interferon, khiến hệ thống miễn dịch của họ không thể chống lại virus cho đến khi nó tái tạo lại sau nhiều ngày.
Ở hai anh em người Hà Lan, những gì xảy ra thật bi thảm. Đầu tiên, người anh ở một thị trấn miền Nam Hà Lan bị khó thở, ho và sốt tại nhà suốt tám ngày trước khi nhập viện chăm sóc đặc biệt. Anh phải nằm viện 33 ngày, trong đó có 10 ngày phải thở máy.
Người em trai 29 tuổi của anh cũng mắc Covid-19 đã không thể qua khỏi trong một phòng chăm sóc đặc biệt ở Rotterdam, sau khi được điều trị vì sốc và sốt cao tới 44 độ C. Khi các bác sĩ tại Radboud biết đến trường hợp của người em trai, cũng như cặp anh em thứ hai, 21 và 23 tuổi, cùng bị suy hô hấp, họ đã tìm hiểu nguyên nhân di truyền.
Các bác sĩ đã tìm thấy một gen đột biến trên nhiễm sắc thể X. Những khiếm khuyết trên nhiễm sắc thể này có nhiều khả năng ảnh hưởng đến nam giới hơn bởi họ chỉ có một bản, trong khi nữ giới có hai bản.
Kiểu đột biến gen của hai anh em này là rất hiếm, tỷ lệ xảy ra chỉ là 1 trong 10.000 người, và không thể là nguyên nhân gây ra phần lớn các trường hợp Covid-19 nghiêm trọng. Nhưng các nghiên cứu trên tạp chí Science chỉ ra rằng các dạng thức rối loạn chức năng interferon khác nhau có thể là nguyên nhân của 1/8 số ca nguy kịch, việc tầm soát và điều trị theo hướng này có thể ngăn ngừa bệnh diễn biến bệnh nặng gây tử vong.
Ông Hoischen nói: “Nếu chúng tôi có thể đưa bệnh nhân đến trung tâm y tế của trường đại học đủ sớm, các bác sĩ của chúng tôi có thể điều trị cho họ bằng interferon”.
Các phương pháp khác để khắc phục tình trạng tự miễn dịch, như loại bỏ các kháng thể chống interferon trong máu, được gọi là plasmapheresis, cũng có thể hiệu quả với bệnh nhân.
“Các bệnh hiếm gặp và các dạng phổ biến hơn của cùng một bệnh có thể liên quan, và chúng ta có thể tham khảo chúng lẫn nhau", ông Hoischen chỉ rõ.
