Vì sao virus SARS-CoV-2 có nhiều chủng và biến thể?

Dịch Covid-19 do SARS-CoV-2 gây ra nhanh chóng lan rộng ra toàn cầu từ cuối tháng 12/2019 đến nay và trở thành đại dịch khiến 600.000 người tử vong. Số lượng ca mắc, tử vong và tỷ lệ chết người liên quan đến Covid-19 khác nhau ở từng quốc gia.

Nhiều nghiên cứu đã tìm ra số lượng biến thể của SARS-CoV-2 và xác định những yếu tố nguy cơ liên quan.

Số lượng biến thể khổng lồ

Mới đây, nhóm nghiên cứu từ Cancer Precision Medicine Center, Tokyo, Nhật Bản, đã công bố kết quả phân tích toàn diện 12.343 trình tự gene của SARS-CoV-2 phân tách từ bệnh nhân. Qua đó, các tác giả chỉ ra mối liên hệ giữa virus SARS-CoV-2 và tỷ lệ tử vong của bệnh nhân. Nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Nature.

Dựa trên 12.343 trình tự bộ gene SARS-CoV-2 được phân lập từ bệnh nhân ở 6 khu vực địa lý, 28 quốc gia, vùng lãnh thổ trên toàn thế giới, kết quả nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature xác định tổng cộng có tới 1.234 biến thể.

WHO trong nghiên cứu phân tích biến thể bộ gene của SARS-CoV-2 công bố vào tháng 5 trên 10.022 mẫu tại 68 quốc gia đã xác định 5.775 biến thể của virus gây dịch viêm phổi mới.

Một nghiên cứu khác do các nhóm chuyên gia từ Trung Quốc thực hiện cuối tháng 4 phân tích chủng virus trên 11 bệnh nhân Covid-19 ngẫu nhiên tại Hàng Châu đã xác định được hơn 30 biến thể khác nhau của SARS-CoV-2. Trong đó, 19 biến thể chưa từng ghi nhận trước đó.

Đặc biệt, một số biến thể gia tăng khả năng lan truyền virus của SARS-CoV-2. Số khác tăng cường khả năng xâm lấn tế bào. Nhóm nghiên cứu đồng thời phát hiện những biến thể nguy hiểm nhất được tìm thấy tại châu Âu và New York, Washington (Mỹ).

Tại Mỹ, đầu tháng 7 các nhà khoa học tại Viện nghiên cứu Scripps tìm thấy đột biến về protein của virus SARS-CoV-2, tạo ra chủng virus đặc hiệu. Chỉ thay đổi một trong chuỗi 1.300 axit amin nhưng nó có thể tạo ra sự khác biệt trong cách thức virus tấn công tế bào người. Theo Washington Post, chủng virus này (còn được gọi là D614G, 614-G), xuất hiện lần đầu tiên vào tháng 1 và nhanh chóng lây lan trong cộng đồng người tại Mỹ.

Hình ảnh dưới kính hiển vi của chủng virus SARS-CoV-2. (Ảnh: Reuters).

Cơ chế biến đổi không ngừng của virus trong môi trường

Tất cả virus sao chép, bao gồm cả corona, đều có cơ chế liên tục tích lũy các biến thể và chủng gene do chọn lọc tự nhiên. Những biến thể này góp phần tăng khả năng sinh sản, lây nhiễm virus cũng như thoát khỏi vòng kìm kẹp của hệ miễn dịch vật chủ.

Điều đáng chú ý là bộ gene của SARS-CoV-2 ở bệnh nhân rất đa dạng. Sự đa dạng này có thể làm tăng nguy cơ của quần thể virus, khiến nó khó loại bỏ. Các nghiên cứu gần đây cũng đã chỉ ra microbiota trong phổi góp phần vào việc cân bằng nội môi miễn dịch và có khả năng thay đổi tính nhạy cảm khi bị nhiễm virus.

Một kết quả khác nằm nghiên cứu “Sự đa dạng bộ gene của SARS-CoV-2 trên bệnh nhân corona virus 2019” công bố ngày 9/3 trên Oxford Academic xác định thụ thể trên bề mặt tế bào (ACE2) của SARS-CoV-2 tương tự với SARS-CoV năm 2003. SARS-CoV-2 biến đổi ngày càng nhanh qua từng giai đoạn. Vì vậy, nhóm tác giả đã nghiên cứu giải trình tự metatranscriptome trên mẫu dịch rửa phế quản (BALF) của 8 bệnh nhân Covid-19.

Từ đó, họ nhận thấy số lượng biến thể gene của SARS-CoV-2 trên các mẫu dao động từ 0 đến 51 và có số trung vị là 4. Điều này phù hợp với dữ liệu số chủng virus được tìm thấy tại Italy vào tháng 3/2020. Quốc gia này xác định đồng thời có 4 chủng của SARS-CoV-2, khác với chủng virus được xác định tại Vũ Hán, Trung Quốc.

Số lượng các biến thể của SARS-CoV-2 cho thấy mức độ tiến hóa cao của virus trong thời điểm phức tạp này.

Biến thể của Covid-19 khiến cơ hội đẩy lùi dịch thêm khó khăn. (Ảnh: Reuters).

Thảo luận về số lượng biến thể nghiên cứu ở trên, nhóm tác giả cho biết RNA của virus có tỷ lệ đột biến cao do thiếu hoạt động hiệu đính polymerase. Đây là enzyme tổng hợp chuỗi dài các polyme hoặc axit nucleic. RNA có xu hướng tiến hóa kháng thuốc và thoát khỏi sự giám sát của miễn dịch.

Tỷ lệ phái sinh biến thể của SARS-CoV-2 vẫn chưa rõ ràng. Tuy nhiên, xem xét số trung vị của chúng, nhóm nghiên cứu nhận thấy tốc độ biến thể của virus viêm phổi mới tương đương chủng SARS năm 2002-2003. Đồng thời, tỷ lệ của SARS-CoV-2 tương đương với virus Ebola.

Washington Post dẫn lời nhà virus học Hyeryun Choe tại Viện nghiên cứu Scripps (Mỹ) nhận định: “Các biến chủng, biến thể virus không làm bệnh nhân nặng hơn nhưng khiến các nhà khoa học lo lắng vì SARS-CoV-2 dễ lây lan”.

Trong số các biến thể, biến chủng virus được xác định ở trên có những loại suy yếu hơn. Tuy nhiên, không phải vì thế mà mức độ ảnh hưởng của nó tới bệnh nhân giảm sút. Thậm chí, các biến thể, chủng SARS-CoV-2 xuất hiện trong cộng đồng cho thấy sự phức tạp trong kiểm soát dịch bệnh ở thời điểm hiện tại. Ngoài ra, công tác điều chế vaccine ngừa bệnh cũng trở nên khó khăn hơn.