Bạn có thể chuyển sang phiên bản mobile rút gọn của Tri thức trực tuyến nếu mạng chậm. Đóng

SCROLL INTERACTIVE

Vì sao biến chủng virus corona liên tiếp xuất hiện?

Sự xuất hiện ngày càng nhiều của các biến chủng SARS-CoV-2 trong thời gian qua xuất phát từ nhiều nguyên nhân, mà gốc rễ là do virus liên tục tiến hóa.

Từ khi đại dịch Covid-19 bùng phát, virus SARS-CoV-2 liên tục đột biến. Bộ gene của virus thay đổi dần mỗi khi lây giữa người với người.

Đột biến là hiện tượng bình thường đối với virus. Đa phần các đột biến trên SARS-CoV-2 không khiến các nhà khoa học lo ngại. Đó là khi những đột biến không khiến virus nguy hiểm hơn. Một số đột biến khiến virus thậm chí yếu đi.

Nhưng tình thế hiện nay thay đổi.

Giới khoa học phát hiện 3 biến chủng của SARS-CoV-2 đặc biệt đáng lưu ý. Dù chưa có thông tin toàn diện về 3 biến chủng này, những hiểu biết ban đầu đủ để khiến các nhà khoa học quan ngại.

Biến chủng thứ nhất lần đầu được phát hiện ở Anh vào tháng 9/2020 có ký hiệu B.1.1.7. Các nhà khoa học đặc biệt nghi ngờ biến chủng này có khả năng lây lan mạnh hơn so với chủng virus cũ. Một số bằng chứng sơ bộ thậm chí cho thấy biến chủng này có độc lực mạnh hơn.

Hai biến chủng khác chưa được nghiên cứu đầy đủ, đó là biến chủng được phát hiện ở Nam Phi vào tháng 10/2020 - ký hiệu 501Y.V2.

Biến chủng còn lại được tìm thấy ở Brazil vào tháng 12/2020 - ký hiệu P.1.

Tuy nhiên, các nhà khoa học bắt đầu nghi vấn chúng tiến hóa theo cách giúp né tránh hệ miễn dịch của con người.

Đột biến xuất hiện trên SARS-CoV-2 từ lâu. Emma Hodcroft, chuyên gia dịch tễ học tế bào tại Đại học Bern, cho biết giới khoa học đã theo dõi chi tiết các đột biến của virus SARS-CoV-2 từ mùa hè 2020.

Tốc độ phát tán của biến chủng 501Y.V2 được tìm thấy tại Nam Phi. Tính đến 29/01/2021.

"Vấn đề là trước tháng 12/2020, chúng ta không thấy những biến chủng thực sự khác biệt", bà Hodcroft nói.

Theo bà Hodcroft, "khác biệt" ở đây là khả năng lây nhiễm cao hơn hay có độc lực mạnh hơn theo bất cứ cách nào.

Tới nay, các nhà khoa học chưa thể trả lời đầy đủ câu hỏi vì sao chỉ trong thời gian ngắn lại xuất hiện đồng thời 3 biến chúng đáng quan ngại như vậy.

Tuy nhiên, có những câu hỏi cấp bách hơn. Đó là virus corona sẽ tiếp tục tiến hóa như thế nào? Liệu sẽ có thêm những biến chủng thách thức cuộc chiến chống đại dịch của con người? Và tác động của những biến chủng này đến đại dịch ra sao?

Về tổng thể, các nhà khoa học nhất trí với 4 lý do vì sao chúng ta chứng kiến những biến chủng đáng lo ngại liên tiếp xuất hiện, với nguyên nhân gốc rễ nằm ở sự tiến hóa của virus.

Về cơ bản, tiến hóa đòi hỏi hai yếu tố: khác biệt của từng cá thể và chọn lọc tự nhiên.

Tiến hóa là một quá trình không ngừng nghỉ. Các nhóm sinh vật tích lũy thay đổi theo thời gian, và môi trường tự nhiên giúp lựa chọn những thay đổi nào sẽ được giữ lại, những thay đổi nào sẽ dần mất đi.

Virus đột biến bởi chúng liên tục tự nhân bản với số lượng khổng lồ. Tưởng tượng chúng ta liên tục viết bản nháp trên máy tính hàng triệu lần, với tốc độ cực nhanh, rất có khả năng chúng ta sẽ mắc phải lỗi chính tả.

Hiện tượng này trên virus diễn ra hàng triệu triệu, thậm chí hàng tỷ tỷ lần khắp toàn cầu. Đại dịch càng kéo dài, virus càng có khả năng tiến hóa.

Khi đại dịch mới bùng phát, virus trên mỗi người tương đối giống nhau, và chúng không khác nhiều so với virus ở ổ dịch ban đầu.

Nhưng giờ đây, virus thay đổi về mặt di truyền sau một năm, tạo ra một hệ thống như phả hệ gia đình. Rất nhiều biến đổi di truyền đã hình thành, ở nhiều nơi trên thế giới.

"Chúng ta chưa có bằng chứng tỷ lệ đột biến cơ bản đã thay đổi", Sarah Cobey, chuyên gia dịch tễ học nghiên cứu về sự tiến hóa của virus ở Đại học Chicago, cho biết.

Virus đang tiếp tục đột biến với tỷ lệ như ban đầu. Tuy nhiên, những thay đổi được tích lũy dần theo thời gian kéo dài của đại dịch.

Nếu so sánh sự đột biến với việc viết đi viết lại một quyển sách, khi liên tục mắc lỗi ở mỗi phiên bản, sẽ đến lúc quyển sách bản sao hoàn toàn khác so với sản phẩm ban đầu.

Theo giáo sư Cobey, sự đa dạng sinh học của virus sẽ tiếp tục gia tăng theo thời gian, thông qua quá trình tự nhân bản và đột biến.

Nhờ vậy, chúng sẽ ngày càng có nhiều cơ hội tiến hóa thành một biến chủng khác so với chủng virus trước đó.

Nhưng đó chưa phải tất cả.

Đa dạng di truyền tăng không giải thích được lý do vì sao những biến chủng đáng lo ngại hơn xuất hiện vào lúc này.

"Chúng ta đang thấy bằng chứng về tiến hóa thích nghi", bà Cobey nói. Những biến chủng hiện nay dường như có khả năng lây lan mạnh hơn, hoặc chống chịu được hệ miễn dịch của con người.

Chỉ riêng đa dạng sinh học không tạo ra hiện tượng ấy.

Đa dạng sinh học gia tăng trên virus chỉ giải thích một phần câu chuyện hiện nay. Một yếu tố nữa cần được nhắc đến là chọn lọc tự nhiên.

Một số biến đổi gene mang lại cho virus ưu thế, đôi khi dẫn đến biến chủng mới lấn át các chủng virus cũ hơn.

Lợi thế này giúp biến chủng mới lây nhiễm cho bộ phận dân số lớn hơn so với các biến chủng khác.

Cả biến chủng P.1 ở Brazil và biến chủng 501Y.V2 ở Nam Phi đều mang một đột biến có tên gọi E484K.

Đột biến này làm thay đổi bộ phận giúp virus bám dính vào tế bào của người. Đây cũng là bộ phận của virus dễ bị hệ miễn dịch phát hiện nhất sau khi con người được tiêm vaccine.

Đột biến E484K "có thể gây ra hiện tượng tái lây nhiễm". Nói cách khác, người từng nhiễm Covid-19 có thể nhạy cảm hơn khi tiếp xúc với biến chủng mang đột biến này.

Giáo sư Hodcroft nghi ngờ hai biến chủng P.1 và 501Y.V2 đều tiến hóa để vượt qua hệ miễn dịch của con người. Đa số những gì xảy ra cho đến nay chỉ là phóng đoán, theo vị giáo sư.

Khi đại dịch mới bùng phát, chưa cá nhân nào từng nhiễm SARS-CoV-2, vì thế khả năng phát hiện virus trong hệ miễn dịch của mọi người đều giống nhau.

Nếu một biến chủng có khả năng đối kháng hệ miễn dịch hiệu quả hơn, nó cũng không trở nên vượt trội so với các biến chủng khác.

"Ngay cả nếu đột biến E484K xuất hiện - mà giờ chúng ta đã xác nhận - nó không phải là một ưu thế di truyền", bà Hodcroft cho biết.

Hiện nay, khi có nhiều người từng nhiễm bệnh hoặc cơ thể phát triển khả năng miễn dịch đối với virus ở một mức độ nào đó, những biến chủng có thể qua mặt hệ miễn dịch trở thành nhóm nắm ưu thế.

Chúng có thể phát triển và nhân bản, trong khi các biến chủng khác thì không. Nhờ vậy, biến chủng này nhanh chóng trở thành virus thống trị.

"Tôi muốn nói rõ: chúng ta không chắc chắn 100% về mặt khoa học rằng điều này đã xảy ra. Nhưng đó là những điều cần suy nghĩ khi xem xét, vì sao hiện tại xuất hiện những biến chủng như vậy. Chính chúng ta đã thay đổi luật chơi", bà Hodcroft cho biết.

Đại dịch càng kéo dài, càng có nhiều cơ hội cho những đột biến hiếm - đôi khi nghiêm trọng - xảy ra.

B.1.1.7 là hệ quả của một đột biến như thế. Biến chủng này dường như đã tích lũy những biến đổi di truyền lớn chỉ trong một thời gian ngắn. Nhiều nhà khoa học nghi ngờ biến chủng này xuất hiện từ một người bị suy giảm miễn dịch.

Theo bà Hodcroft, hệ miễn dịch của con người thông thường sẽ tấn công tổng lực khi phát hiện virus xâm nhập, tiêu diệt chúng trong 1-2 tuần.

Cần nhiều yếu tố để một biến chủng như B.1.1.7 phát tán mạnh.

Đầu tiên là khi virus đi vào cơ thể một người bị suy giảm miễn dịch (những người bị suy giảm miễn dịch thường đặc biệt cẩn trọng trong phòng chống dịch bệnh), virus cần thời gian tích lũy các đột biến, và sau đó người bệnh cần phát tán virus đã biến đổi ra bên ngoài.

"Đó là những trường hợp rất hiếm khi xảy ra. Nhưng khi số ca nhiễm quá lớn, xuất hiện những ca 'hiếm' như vậy chỉ là vấn đề sớm hay muộn", bà Hodcroft nói.

Sự xuất hiện của những biến chủng mới "có thể liên quan tới việc sử dụng huyết tương để chữa bệnh", theo ông Michael Worobey, trưởng khoa sinh thái học và sinh học tiến hóa, Đại học Arizona, Mỹ.

Điều trị huyết tương là phương pháp truyền huyết tương trong máu của người đã hồi phục sau khi mắc Covid-19, tận dụng kháng thể trong máu người đã hồi phục, giúp cơ thể người bệnh tiêu diệt virus.

Vấn đề là trong một số trường hợp, huyết tương biến cơ thể người được truyền thành một môi trường thuận lợi cho một biến chủng virus mạnh hơn phát triển.

bien chung virus corona anh 8

Có những trường hợp đột biến tương tự với biến chủng B.1.1.7 xuất hiện ở bệnh nhân nhiễm virus và được truyền huyết tương, ông Worobey cho biết.

Chuyên gia này giải thích virus bản thân nó tự tạo ra đa dạng di truyền trong cơ thể người bệnh. Sau đó, huyết tương được truyền vào đóng vai trò giống như chọn lọc tự nhiên, chọn ra biến chủng có khả năng chống đỡ được kháng thể trong huyết tương.

Ông Worobey không khẳng định nguyên nhân xuất hiện biến chủng B.1.1.7, chỉ nói kịch bản trên có khả năng đã xảy ra.

Khả năng điều trị Covid-19 bằng cách truyền huyết tương giúp tạo ra những biến chủng nguy hiểm không có nghĩa phương pháp này không nên được sử dụng.

Trong một số trường hợp, phương pháp truyền huyết tương giúp cứu sống người mắc bệnh. Tuy nhiên, ông Worobey cảnh báo dùng phương pháp truyền huyết tương đối với người bị suy giảm miễn dịch có thể là cách điều trị "vô trách nhiệm".

Các nhà khoa học có chung nhận định virus sẽ tiếp tục biến đổi, đồng nghĩa nhiều biến chủng mới sẽ xuất hiện trong tương lai. Dù vậy, không phải mọi biến chủng đều đáng lo ngại.

Trong bối cảnh ngày càng nhiều quốc gia quan tâm truy lùng các biến chủng mới, "sẽ có nhiều báo động giả về biến chủng virus", bà Hodcroft cho biết.

Tuy nhiên, vẫn có khả năng những biến chủng thực sự đáng quan ngại xuất hiện thêm trong tương lai, bởi virus chuẩn bị đối mặt với các loại vaccine. Vaccine mang tới sức ép chọn lọc đối với virus.

bien chung virus corona anh 9

Thông qua đột biến ngẫu nhiên, nếu xuất hiện một dòng virus có khả năng đề kháng miễn dịch do vaccine tạo ra, nó sẽ nhanh chóng phát tán.

Vì vậy, các chuyên gia về tiến hóa trên virus muốn tiêm chủng được triển khai nhanh nhất có thể. Tương tự như cách hệ miễn dịch chỉ phần nào hoạt động trên người bị suy giảm miễn dịch, miễn dịch một phần trong cộng đồng sẽ tạo ra sức ép chọn lọc và dẫn đến tiến hóa.

"Điều chúng ta không mong muốn là số ca nhiễm tiếp tục ở mức cao, khi chỉ một bộ phận người dân được tiêm chủng. Chúng ta cần giảm số ca nhiễm xuống thấp nhất có thể khi đang triển khai tiêm chủng", bà Hodcroft nói.

Chuyên gia của Đại học Arizona tin rằng những biến chủng như vậy sẽ sớm xuất hiện, hoặc đã tồn tại trong cộng đồng nhưng chưa bị tìm ra.

"Chúng ta có thể chứng kiến biến chủng xuất hiện thường xuyên hơn, một khi quá trình tiêm chủng tạo ra sức ép chọn lọc khổng lồ", ông Worobey cho biết.

Tiến hóa xuất hiện khi có đa dạng di truyền kết hợp sức ép chọn lọc tự nhiên. Đây là kịch bản sẽ xảy ra khi con người triển khai tiêm chủng trên diện rộng.

Tin tốt là tới thời điểm hiện tại, các loại vaccine được phát triển vẫn phát huy hiệu quả đối phó với các biến chủng. Các loại vaccine này cũng có thể được điều chỉnh tùy theo sự biến đổi của virus trong tương lai.

Nhưng làm thế nào để con người ngăn chặn virus tiến hóa ngay từ đầu? Câu trả lời dường như là không thể.

Duy Anh (Theo Vox)

Đồ họa: Minh Trí - Hải My

Bạn có thể quan tâm