Biến thể SARS-CoV-2 và cuộc rượt đuổi

Nhiều ý kiến lo ngại khi cho rằng những biến thể mới có khả năng “né” được vaccine ngừa Covid-19 đã được phép lưu hành. Dù rằng theo giới chuyên gia y tế, còn quá sớm để khẳng định những biến thể này sẽ tạo ra một đại dịch mới trong đại dịch, nhưng điều đó cũng không đủ để trấn an thiên hạ.

Vừa chống “virus cũ” vừa chống “virus mới”

Trong nhiều biến thể mới thì “bộ ba” biến chủng của virus SARS-CoV-2 tiêu biểu là: (1) B.1.1.7 (được mô tả lần đầu ở Anh; Rambaut 2020); (2) B.1.351 (được mô tả lần đầu ở Nam Phi; Tegally 2020); (3) P.1 (được mô tả lần đầu ở Brazil; Faria 2021)

Mặc dù trên phạm vi toàn cầu, những biến thể này phát triển độc lập ở những nơi khác nhau, chúng có chung những đột biến chính liên quan đến liên kết thụ thể. Sự tiến hóa của virus cho thấy rằng khi nhiều người đã có kháng thể chống lại SARS-CoV-2 thì chúng lại phát triển một cấu hình hoàn hảo hơn. Theo đó, các đột biến biến thể có thể ảnh hưởng đến đại dịch Covid-19 theo nhiều cách: Tăng khả năng lây truyền; Tăng mức độ nghiêm trọng của bệnh; Giảm thiểu khả năng bảo vệ khỏi sự lây nhiễm SARS-CoV-2 trước đó; Giảm phản ứng với vaccine; Giảm đáp ứng với các kháng thể đơn dòng.

Nhìn chung, các biến thể mới có tỷ lệ lây truyền cao hơn sẽ dẫn đến nhiều ca mắc Covid-19 hơn, làm tăng số người bệnh cần chăm sóc lâm sàng, làm trầm trọng thêm gánh nặng cho hệ thống chăm sóc sức khỏe vốn đã căng thẳng và cuối cùng dẫn đến nhiều ca tử vong hơn.

Trong nỗ lực vừa chống “virus cũ” vừa chống “virus mới”, các nhà khoa học cho rằng phải nhanh hơn tốc độ lây lan của chúng, không để chính những biến thể này kịp thời gian nhân bản với những phiên bản virus mới mà vaccine luôn luôn phải chạy sau. Trong nỗ lực ấy, các nhà khoa học Pháp đã giải thích được nhiều nghi vấn, song có hai bí ẩn lớn tiếp tục ám ảnh: tải lượng virus nào dẫn đến nhiễm bệnh? và thời gian lây nhiễm kéo dài bao lâu?

Người ta cũng lấy làm hồ nghi khi mà các biến thể mới của virus SARS-CoV-2 phát triển rất xa nơi được phát hiện. Cuối cùng, “đành” phải đi đến kết luận rằng nguyên nhân là do người bị nhiễm đã di chuyển. TS Patrick Mavingui - Giám đốc phòng xét nghiệm PIMIT ở Saint-Denis, dẫn ví dụ biến thể Nam Phi xuất hiện ở đảo Réunion sau khi một đội bóng Nam Phi đến khu vực này. Vì thế, việc kiểm soát đi lại là hết sức quan trọng vì rằng phát hiện biến thể mới không hề dễ dàng vì phải giải trình tự gene cho mỗi bệnh nhân. Nói như TS Pascal Crépey thì các nhà khoa học Anh đã giải trình tự gene virus nhiều nhất châu Âu nhưng hoạt động này vẫn không có hệ thống mà được thực hiện trên các mẫu. Một phòng xét nghiệm có thể phân tích từ 300 - 500 mẫu mỗi ngày nhưng mất thời gian hơn nếu có hơn 20.000 người bị nhiễm mỗi ngày.

TS Pascal Crépey cũng nhấn mạnh, các biến thể xuất hiện mọi lúc và ở mọi quốc gia. Có lúc người ta đã nói đến biến thể Đan Mạch lây qua chồn và biến thể mới ở bang California (Mỹ).

Vậy, tốc độ lây lan của biến thể mới virus SAR-CoV-2 ra sao? Trong khi nhiều người cho rằng chủng mới được phát hiện tại Anh có tốc độ lây lan nhanh hơn chủng cũ tới 70% thì GS Anne-Claude Crémieux (Bệnh viện Saint-Louis, Paris) lại cho rằng chúng chỉ có khả năng lây lan cao hơn các chủng trước đó từ 30% đến 50%. Song chính vị giáo sư này lại cho rằng một số loại vaccine đang được áp dụng sẽ ít có tác dụng hơn đối với chúng. Bằng chứng là hiệu quả vaccine của hãng AstraZeneca đạt khoảng 70% nhưng có vẻ giảm hiệu quả nhiều so với biến thể mới Nam Phi. Vaccine của hãng Johnson & Johnson đạt hiệu quả 72% ở Mỹ nhưng chỉ đạt 57% ở Nam Phi.

Như vậy, một câu hỏi nữa lại phải được đặt ra: Vậy thì dịch Covid-19 bao giờ mới chấm dứt? Đây là câu hỏi hóc búa trước việc xuất hiện và lây lan dữ dội của biến thể mới virus SARS-CoV-2. Cho dù các hãng Dược đã lường trước thực tế sẽ phải điều chỉnh vaccine phù hợp để ngăn ngừa các chủng virus khác nhau. Nhưng, như đã nói, việc nghiên cứu, điều chế vaccine luôn “theo đuôi” biến thể mới của virus. Có nghĩa là con người và virus luôn trong thế rượt đuổi và thường thì con người là đối tượng chạy sau.

Nói như TS François Renaud ở Viện nghiên cứu vì phát triển (IRD) thì biến thể mới của virus SARS-CoV-2 cho thấy chúng có khả năng biến hình, nhân bản và “tự cải tiến” để tồn tại một cách rất khó hiểu, nếu so với biến thể của những loại virus khác. Chỉ trong vòng hơn 1 năm, chúng đã “cho ra đời” chí ít là 5 biến thể mới, tuy rằng độc lực cũng có thể không vượt lên “phiên bản gốc”. Nhưng, cũng không thể nói rằng trong quá trình biến đổi chúng không “nạp thêm kinh nghiệm sinh tồn” để gây họa nhiều hơn cho con người.

Vì thế, TS Renaud cho rằng điều quan trọng nhất trong lúc này là phải cố gắng hết sức để lý giải bằng được cách thức chúng hoạt động cũng như tìm ra cơ chế ngăn chặn. Trên thực tế, sự gia tăng nhanh chóng của 3 biến thể SARS-CoV-2 nguy hiểm đã cho thấy khả năng gia tăng lây nhiễm, đẩy nhanh tốc độ lây lan của virus từ vật chủ này sang vật chủ khác.

Phát biểu một cách bi quan, Adam Lauring - chuyên gia bệnh truyền nhiễm và nhà nghiên cứu virus tại Đại học Michigan (Mỹ) cho rằng “chúng ta không thể kiểm soát được sự lây lan của dịch bệnh trên khắp thế giới, vì thế, virus có rất nhiều cơ hội để phát triển và tiến hóa”. Còn Muge Cevik - chuyên gia bệnh truyền nhiễm tại Đại học St. Andrews (Scotland) cho biết: “Các biến thể có thể dễ lây lan hơn, nhưng tính chất vật lý của chúng không thay đổi”. Điều đó làm sáng lên hy vọng kiểm soát được chúng. “Virus thường đột biến trong quá trình tiến hóa. Đó là những gì chúng thực hiện” - Akiko Iwasaki, nhà nghiên cứu miễn dịch tại Trường dược Yale ở Connecticut (Mỹ) nhận xét và thêm rằng khi đã “biết những gì chúng thực hiện” thì sẽ tìm được cách khống chế chúng.

Salim Abdool Karim - nhà dịch tễ học về các bệnh truyền nhiễm tại Đại học Columbia, thì cho rằng có dấu hiệu cho thấy có sự chọn lọc tự nhiên đang diễn ra trong virus SARS-CoV-2, giúp chúng chống lại các kháng thể mà cơ thể con người tạo ra để chống lại bệnh nhiễm trùng. “Chọn lọc tự nhiên” là một khái niệm y - sinh học mà trong trường hợp này lại cho thấy một kết quả buồn: đó là sự “tự chọn lọc” ấy diễn ra rất nhanh. Theo đó, các biến thể sẽ giúp những loại virus như SARS-CoV-2 lây lan theo nhiều cách. Chẳng hạn, một số biến chủng có thể kéo dài thời gian mắc bệnh của người bệnh. Một số khác giúp virus tồn tại lâu hơn ở môi trường bên ngoài hoặc làm gia tăng khả năng tái tạo của chúng.

Chìa khóa thoát khỏi đại dịch Covid-19?

Theo Financial Times, các nhà khoa học trên thế giới đang chuyển hướng nghiên cứu vaccine Covid-19 có thể chống mọi biến thể virus mới. Lối thoát khỏi đại dịch Covid-19 với những loại vaccine tiềm năng đang bị lu mờ bởi sự xuất hiện của các biến thể mới. “Một số biến thể của virus SARS-CoV-2 dường như đang gây ra một cuộc chiến chống lại các loại vaccine hiện tại” - nhận xét trên Financial Times.

Vì thế, không có cách nào khác là phải nâng cấp các loại vaccine ngừa Covid-19 để hướng tới mục tiêu tham vọng hơn: vaccine ngừa tất cả các biến thể của SARS-CoV-2, có thể chống lại các loại biến thể khác nhau của cùng một chủng virus.

“Những loại vaccine chung như vậy có thể được sản xuất và triển khai trước khi đợt lây nhiễm những chủng virus mới có thể trở thành đại dịch” - Dennis Burton và Eric Topol tại Viện nghiên cứu Scripps (Mỹ) viết trong một bài bình luận trên tạp chí khoa học Nature. Thật đáng lo ngại nếu các biến thể làm thay đổi đủ lượng protein đột biến, các kháng thể không còn có thể “bắt” virus một cách hiệu quả. Những loại virus đột biến này khó bị đào thải và có thể sống sót trong cơ thể con người lâu hơn.

Trong khi đó, người ta nhận thấy rằng các biến thể của virus SARS-CoV-2 ở Anh và California (Mỹ) dường như đã kết hợp với nhau, để trở nên “mạnh mẽ” hơn. Vì thế, theo Financial Times, việc tìm ra một loại vaccine tạo ra các kháng thể đa năng là một thách thức lớn. Bước đầu tiên cần xác định những thành phần nào của virus không thay đổi khi đột biến và sau đó sản xuất vaccine dựa trên những thành phần ổn định.

Tuy nhiên, theo Deborah Dunn-Walters, Giáo sư miễn dịch học tại Đại học Surrey (Anh), những loại vaccine hiện tại cũng có thể giúp ích cho các nghiên cứu. “Cuối cùng chúng ta sẽ có rất nhiều loại vaccine khác nhau và một số loại có thể ngăn chặn được các biến thể tốt hơn những loại khác” - bà Deborah Dunn-Walters nói.

Vì sao biến thể của virus SARS-CoV-2 xuất hiện ngày càng nhiều và nguy hiểm hơn?

Trong quá trình sao chép của virus, những đột biến dễ lây lan hoặc những đột biến vượt qua được hệ miễn dịch của con người này sẽ có nhiều khả năng sống sót hơn.

Những biến thể mới của virus SARS-CoV-2 đã “lẩn trốn” các lực lượng bảo vệ biên giới của New Zealand, nhanh chóng xâm nhập và lan rộng trong cộng đồng. Trong đợt bùng phát mới, thành phố Auckland (New Zealand) đã nâng mức cảnh báo dịch bệnh Covid-19 lên cấp độ 3 và áp đặt lệnh phong tỏa kéo dài từ đêm 14/2 đến đêm 18/2 (giờ địa phương), do có nhiều trường hợp dương tính (với biến thể B.1.1.7).

Giới nghiên cứu vi trùng học cho rằng, mỗi trường hợp mắc Covid-19 đều tạo cho virus cơ hội đột biến và nếu số ca mắc tiếp tục tăng lên, thì số lượng biến thể của SARS-CoV-2 sẽ xuất hiện ngày càng nhiều hơn. Gene di truyền của virus SARS-CoV-2 là một chuỗi RNA gồm 30.000 ký tự. Khi virus xâm nhập vào các tế bào trong cơ thể người, nó sẽ chiếm quyền điều khiển các tế bào để nhân lên thành hàng nghìn bản sao, nhưng quá trình sao chép đôi khi bị lỗi.

Tình trạng lỗi gen hay đột biến gen sẽ xảy ra trung bình hai tuần một lần trong bất cứ chuỗi di truyền nào. Hầu hết sự thay đổi không gây ra sự khác biệt đáng kể, nhưng một số thay đổi sẽ làm biến chuyển tính chất vật lý của virus, có thể ảnh hưởng đến cách thức hoạt động của biến thể mới.

Người ta cho rằng, những biến thể mới sẽ được nhận diện nhờ các nỗ lực giải mã bộ gene và sự chia sẻ thông tin cởi mở giữa các quốc gia. Các biến thể phát sinh gần đây, chẳng hạn như B.1.1.7 (có nguồn gốc từ Anh), B.1.351 (có nguồn gốc từ Nam Phi) và P.1 (có nguồn gốc từ Brazil) đều chứa một số lượng lớn những đột biến làm thay đổi tính chất vật lý của virus.

Tuy nhiên, nhiều ý kiến hco rằng nguyên nhân đầu tiên khiến số lượng biến thể mới của virus SARS-CoV-2 xuất hiện ngày càng nhiều trong thời gian gần đây là do số ca mắc trên toàn cầu tăng ồ ạt vào quý cuối cùng của năm 2020. Có khoảng 35 triệu ca mắc Covid-19 được ghi nhận trên toàn thế giới từ tháng 1 đến tháng 9/2020, nhưng chỉ trong 2 tháng sau con số này đã tăng gấp đôi.

Nguyên nhân tiếp theo được cho là do virus phải phát triển các khả năng ứng phó với sự miễn dịch đang hình thành trong cộng đồng. Hệ miễn dịch của chúng ta đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định chủng đột biến nào sống sót và lây lan khi mà nó luôn không ngừng nhận diện và tiêu diệt virus. Virus chỉ có thể lây nhiễm từ người sang người nếu chúng thoát khỏi sự truy lùng của hệ miễn dịch. Trong quá trình sao chép của virus, những đột biến dễ lây lan hoặc những đột biến dễ qua mắt “hệ thống phòng thủ” này sẽ được ưu tiên chọn lọc và có nhiều khả năng sống sót hơn.

Cũng cần lưu nếu như chủng virus ban đầu chỉ lây nhiễm cho những người chưa bị mắc Covid-19, thì các biến thể mới có thể lây sang cả những người đã từng bị mắc bệnh. Đây là lý do tại sao miễn dịch cộng đồng đối với virus SAR-CoV-2 không thể đạt được thông qua “việc để lây nhiễm một cách tự nhiên” mà chỉ có được bằng cách tiêm chủng vaccine phòng ngừa.

Thực tế thì những biến thể có nhiều đột biến đã được ghi nhận ở những bệnh nhân bị suy giảm miễn dịch. Hầu hết mọi người chỉ mắc bệnh trong một hoặc hai tuần, nhưng có một số ít phải chiến đấu với căn bệnh này trong nhiều tháng. Trong thời gian đó, virus tiếp tục tiến hóa, đôi khi rất nhanh, bởi một hệ thống miễn dịch bị suy yếu chỉ tạo ra những thách thức đối với chúng chứ không thể tiêu diệt được chúng. Và kiểu mắc Covid-19 này đã tạo ra một “sân tập” cho virus khiến nó phát triển mạnh mẽ hơn và dễ thích nghi với môi trường khắc nghiệt.

“Chừng nào virus SARS-CoV-2 còn tồn tại, chừng đó nó sẽ tạo ra những biến thể mới. Với sự bảo vệ của vaccine và việc ngày càng có nhiều người hình thành khả năng miễn dịch tự nhiên, sức ép buộc virus phải hình thành các biến thể mới để vượt qua hệ thống miễn dịch của con người ngày càng gia tăng” -nhận xét của TS François Renaud.