Biến thể mới của SARS-COV-2 có gì lạ?
Trong quá trình nhân bản để tăng sinh và lây lan, bộ gen của virus sẽ có những biến đổi, đặc biệt là những virus có bộ gen là RNA như virus HIV, virus cúm vì các enzyme giúp các virus nhân bản bộ gen RNA của chúng thường hay bị những sai sót khi hoạt động. SARS-COV-2 cũng là virus có bộ gen là RNA nên bộ gen của nó cũng có những thay đổi do những sai lầm khi nhân bản. Tuy nhiên khác với HIV và virus cúm, các thay đổi trên bộ gen RNA của SARS-COV-2 lại xảy ra lại ít hơn và chậm hơn, có lẽ là enzyme nhân bản bộ gen RNA của virus này có khả năng sửa sai tốt hơn HIV hay cúm. Người ta tính là trong 1 tháng nhân bản thì một SARS-COV-2 chỉ có thể xảy ra nhiều nhất là 2 thay đổi trong tổng số 29.903 nucleotide của nó, chậm hơn virus cúm 2 lần và HIV 4 lần.
Những thay đổi trên bộ gen RNA của SARS-COV-2 trong nhiều trường hợp là không có ý nghĩa gì nếu không làm thay đổi mã di truyền của virus. Tuy nhiên cũng có trường hợp sự thay đổi này làm thay đổi ít nhất một mã di truyền và như vậy là virus bị biến thể. Có những biến thể có hại cho virus như làm cho virus lây lan khó hơn hay có những biến thể làm cho virus không thoát khỏi tế bào chủ được và như vậy là dần dần các biến thể này sẽ bị biến mất. Xét về mặt tiến hóa thì chỉ có những biến thể giúp virus xâm nhập và lây lan nhanh hơn mới là biến thể sẽ tồn tại và dần dần thay thế các chủng virus ban đầu.
SARS-COV-2 lây lan được là nhờ trên bề mặt của virus có những protein gai (SPIKE PROTEIN) giúp virus bám được lên các thụ thể ACE2 có trên các tế bào biểu mô của đường hô hấp. Sau khi bám vào ACE2, virus sẽ xâm nhập vào tế bào biểu mô và nhân bản để tăng sinh thành những virus mới, thoát ra khỏi tế bào để xâm nhập vào tế bào mới cũng như lây lan qua những người khác. Nếu những biến đổi trên bộ gen RNA của SARS-COV-2 làm cho protein gai của virus trở nên bám dễ dàng hơn lên thụ thể ACE2 thì virus sẽ lây lan nhanh hơn.
Trong thực tế thì điều này đã xảy ra đối với SARS-COV-2 khi virus này lan đến Âu Châu. Nếu trước đó các chủng SARS-COV-2 được ghi nhận không khác gì các chủng ở Vũ Hán, thì từ tháng 3, chủng này đã bị thay thế dần bởi một biến chủng khác mang đột biến D614G, tức là tại vị trí mã di truyền (codon) 614 của gen S (là gen chịu trách nhiệm tạo protein gai của virus) thay vì là aspartic acid (D) lại bị thay thế bằng Glycine (G) làm cho vùng bám thụ thể (RBD) của protein gai mở rộng ra hơn nên giúp cho virus bám vào thụ thể ACE2 dễ hơn và chặt chẽ hơn. Chính vì vậy mà hậu quả là biến chủng này, gọi là chủng G, đã thay thế hoàn toàn chủng D trước đó. Vụ dịch tại Đà Nẵng vừa qua cũng là do chủng G này gây ra.
Từ tháng 12, xuất phát tại vùng Kent ở Đông Nam nước Anh, các nhà khoa học phát hiện một biến thể mới của SARS-COV-2 được đặt tên là biến thể VUI 202012/01 (variant under investigation, year 2020, month 12, variant 1) có nhiều đột biến hơn, cụ thể trên gen S có đến 8 đột biến bao gồm cả đột biến D614G. Các đột biến trên biến thể này đã làm cho virus có những hiệu quả sinh học trong đó đáng để ý là đột biến N501Y xảy ra ngay trên vùng bám thụ thể (RBD) của protein gai của SARS-COV-2 giúp cho virus dễ bám vào thụ thể ACE2 của tế bào biểu mô hô hấp hơn nhờ vậy mà làm tăng khả năng lây lan của virus 70% hơn cả đột biến D614G chỉ ảnh hưởng lên vùng RBD chứ không trực tiếp trên vùng RBD. Ngoài ra biến thể VUI 202012/01 còn làm cho việc xét nghiệm real-time PCR phát hiện SARS-COV-2 bị giảm độ nhạy nếu đích phát hiện của các xét nghiệm này là dựa trên gen S vì ngoài các đột biến thay thế mã di truyền, biến thể VUI 202012/01 còn có 3 đột biến làm mất đi 3 mã di truyền 69, 70 và 144 trên gen S của virus.
Ngoài biến thể VUI 202012/01 xuất hiện tại Anh thì hiện nay các nhà khoa học cũng đang lo lắng hơn về một biến thể khác xuất hiện tại Nam Phi từ đầu tháng 11/2020 và nay đã chiếm đa số tại Nam Phi, đó là biến thể 501.V2. Biến thể này khác với biến thể VUI 202012/01 là không có các đột biến mất mã di truyền, vẫn còn các đột biến D614G và đột biến N501Y, nhưng lại có thêm các đột biến khác, đặc biệt là đột biến E484K trên RBD làm tăng thêm khả năng bám của protein gai của virus vào ACE2 tế bào biểu mô hô hấp và đột biến K417N có nguy cơ làm giảm hiệu quả của kháng thể đặc hiệu chống protein gai của virus tức là có nguy cơ làm giảm hiệu quả của vaccin. Khả năng này đã được các nhà khoa học chứng minh trong phòng thí nghiệm. Như vậy là biến thể 501.V2 của SARS-COV-2 của Nam Phi là đáng ngại hơn biến thể VUI 202012/01 của Anh quốc vì có thể sẽ lây lan nhanh hơn và tiềm ẩn nguy cơ kháng được hiệu quả của vaccin vì hầu như tất cả các vaccin hiện nay của chúng ta là nhắm mục tiêu gây miễn dịch để cơ thể tạo được kháng thể chống được các protein gai của SARS-COV-2.
Biến thể mới của SARS-COV-2: Đáng lo là gì?
Biến thể SAR-COV-2 với hậu quả giúp virus lây lan nhanh hơn cũng như có thể giúp cho virus thoát được hiệu quả của vaccin (như biến chủng 501.V2) đã khiến cho nhiều quốc gia rất lo lắng. Có nhiều quốc gia thậm chí đóng cửa đường bay từ các nước đang có các biến thể này (Anh và Nam Phi).
Thật ra thì việc lây lan nhanh hơn nhưng chưa có bằng chứng nào cho thấy các biến thể này làm cho bệnh trầm trọng hơn cũng đã giúp chúng ta yên lòng một phần. Nói yên lòng một phần vì thật ra lây lan nhanh hơn cũng có thể làm cho số người có nguy cơ mắc COVID-19 nặng (già, béo phì, bệnh nền như tiểu đường, suy thận, tim mạch) sẽ tăng lên vì sẽ rất khó tránh được SARS-COV-2 lây qua các đối tượng này. Như vậy thì có nguy cơ số bệnh nhân COVID-19 nặng nhập viện sẽ gia tăng làm quá tải hệ thống y tế và hậu quả là tử vong sẽ gia tăng không chỉ cho các đối tượng COVID-19 mà cả cho các đối tượng khác.
Với nguy cơ biến thể trốn thoát được hiệu quả của vaccin, đây sẽ là nguy cơ rất tệ hại vì như chúng ta cũng biết thế giới hiện nay đã quá mệt mỏi với tình trạng phải cách ly, phải đóng của mà không biết đến bao giờ mới trở lại bình thường vì cứ vừa mở cửa trở lại thì dịch lại bùng phát. Chẳng lẽ cứ phải đóng cửa mãi, mà như vậy thì kinh tế ngày càng đi xuống, có nguy cơ sụp đổ. Chính vì vậy mà mọi hy vọng đều đổ dồn vào vaccin. Hiện nay tại Âu Mỹ đã có 3 vaccin (của Pfizer, MODERNA, và Oxford Astra-Zeneca) được chấp thuận vì đã qua giai đoạn thử nghiệm 3 chứng tỏ hiệu quả bảo vệ từ 90-95%. Tại Nga, Trung Quốc và Ân Độ cũng đã có vaccin được cho là có hiệu quả bảo vệ cao. Đã và đang có nhiều quốc gia sớm đưa vaccin vào chủng ngừa với hy vọng giúp cho miễn dịch cộng đồng càng đạt cao sớm chừng này hay chừng đấy. Tuy nhiên nếu biến chủng của SARS-COV-2 lại trốn thoát được kháng thể đáp ứng từ vaccin thì niềm hy vọng của loài người trong chống đại dịch nhờ vaccin lại phải bị sụp đổ, và như vậy thì bức tranh ảm đạm về kinh tế sẽ không thể sớm vẽ lại bình thường như trước đây. Để đối phó lại thì các công ty nghiên cứu và sản xuất vaccin phải làm sao luôn đuổi kịp các biến thể của SARS-COV-2 giống như tình trạng sản xuất vaccin virus cúm hiện nay. Pfizer và Moderna đang tuyên bố là sẽ cho ra thế hệ vaccin mới trong thời gian rất gần.
Như vậy rõ ràng là chúng ta đang làm mọi cách để đối phó với SARS-COV-2, đúng là một thiên dịch muôn biến vạn hóa. Chính vì vậy mà bây giờ lại có một hy vọng mới, đó là virus SARS-COV-2 sẽ biến thể dần dần để trở thành một tác nhân như cúm mùa, nếu như vậy thì chúng ta sẽ đối phó với COVID-19 như cúm mùa và mọi chuyện sẽ trở lại bình thường như trước đây. Hy vọng sẽ như vậy vì thiên dịch SARS-COV-2 không biết sẽ biến hóa ra sao? Chỉ có một điều chưa thay đổi là virus chỉ gây bệnh nặng cho một số đối tượng có nguy cơ còn với đa số các người khác thì cũng không khác gì cúm. Ai mà biết được.
Bác sĩ Hùng Vân
Trong quá trình nhân bản để tăng sinh và lây lan, bộ gen của virus sẽ có những biến đổi, đặc biệt là những virus có bộ gen là RNA như virus HIV, virus cúm vì các enzyme giúp các virus nhân bản bộ gen RNA của chúng thường hay bị những sai sót khi hoạt động. SARS-COV-2 cũng là virus có bộ gen là RNA nên bộ gen của nó cũng có những thay đổi do những sai lầm khi nhân bản. Tuy nhiên khác với HIV và virus cúm, các thay đổi trên bộ gen RNA của SARS-COV-2 lại xảy ra lại ít hơn và chậm hơn, có lẽ là enzyme nhân bản bộ gen RNA của virus này có khả năng sửa sai tốt hơn HIV hay cúm. Người ta tính là trong 1 tháng nhân bản thì một SARS-COV-2 chỉ có thể xảy ra nhiều nhất là 2 thay đổi trong tổng số 29.903 nucleotide của nó, chậm hơn virus cúm 2 lần và HIV 4 lần.
Những thay đổi trên bộ gen RNA của SARS-COV-2 trong nhiều trường hợp là không có ý nghĩa gì nếu không làm thay đổi mã di truyền của virus. Tuy nhiên cũng có trường hợp sự thay đổi này làm thay đổi ít nhất một mã di truyền và như vậy là virus bị biến thể. Có những biến thể có hại cho virus như làm cho virus lây lan khó hơn hay có những biến thể làm cho virus không thoát khỏi tế bào chủ được và như vậy là dần dần các biến thể này sẽ bị biến mất. Xét về mặt tiến hóa thì chỉ có những biến thể giúp virus xâm nhập và lây lan nhanh hơn mới là biến thể sẽ tồn tại và dần dần thay thế các chủng virus ban đầu.
SARS-COV-2 lây lan được là nhờ trên bề mặt của virus có những protein gai (SPIKE PROTEIN) giúp virus bám được lên các thụ thể ACE2 có trên các tế bào biểu mô của đường hô hấp. Sau khi bám vào ACE2, virus sẽ xâm nhập vào tế bào biểu mô và nhân bản để tăng sinh thành những virus mới, thoát ra khỏi tế bào để xâm nhập vào tế bào mới cũng như lây lan qua những người khác. Nếu những biến đổi trên bộ gen RNA của SARS-COV-2 làm cho protein gai của virus trở nên bám dễ dàng hơn lên thụ thể ACE2 thì virus sẽ lây lan nhanh hơn.
Trong thực tế thì điều này đã xảy ra đối với SARS-COV-2 khi virus này lan đến Âu Châu. Nếu trước đó các chủng SARS-COV-2 được ghi nhận không khác gì các chủng ở Vũ Hán, thì từ tháng 3, chủng này đã bị thay thế dần bởi một biến chủng khác mang đột biến D614G, tức là tại vị trí mã di truyền (codon) 614 của gen S (là gen chịu trách nhiệm tạo protein gai của virus) thay vì là aspartic acid (D) lại bị thay thế bằng Glycine (G) làm cho vùng bám thụ thể (RBD) của protein gai mở rộng ra hơn nên giúp cho virus bám vào thụ thể ACE2 dễ hơn và chặt chẽ hơn. Chính vì vậy mà hậu quả là biến chủng này, gọi là chủng G, đã thay thế hoàn toàn chủng D trước đó. Vụ dịch tại Đà Nẵng vừa qua cũng là do chủng G này gây ra.
Từ tháng 12, xuất phát tại vùng Kent ở Đông Nam nước Anh, các nhà khoa học phát hiện một biến thể mới của SARS-COV-2 được đặt tên là biến thể VUI 202012/01 (variant under investigation, year 2020, month 12, variant 1) có nhiều đột biến hơn, cụ thể trên gen S có đến 8 đột biến bao gồm cả đột biến D614G. Các đột biến trên biến thể này đã làm cho virus có những hiệu quả sinh học trong đó đáng để ý là đột biến N501Y xảy ra ngay trên vùng bám thụ thể (RBD) của protein gai của SARS-COV-2 giúp cho virus dễ bám vào thụ thể ACE2 của tế bào biểu mô hô hấp hơn nhờ vậy mà làm tăng khả năng lây lan của virus 70% hơn cả đột biến D614G chỉ ảnh hưởng lên vùng RBD chứ không trực tiếp trên vùng RBD. Ngoài ra biến thể VUI 202012/01 còn làm cho việc xét nghiệm real-time PCR phát hiện SARS-COV-2 bị giảm độ nhạy nếu đích phát hiện của các xét nghiệm này là dựa trên gen S vì ngoài các đột biến thay thế mã di truyền, biến thể VUI 202012/01 còn có 3 đột biến làm mất đi 3 mã di truyền 69, 70 và 144 trên gen S của virus.
Ngoài biến thể VUI 202012/01 xuất hiện tại Anh thì hiện nay các nhà khoa học cũng đang lo lắng hơn về một biến thể khác xuất hiện tại Nam Phi từ đầu tháng 11/2020 và nay đã chiếm đa số tại Nam Phi, đó là biến thể 501.V2. Biến thể này khác với biến thể VUI 202012/01 là không có các đột biến mất mã di truyền, vẫn còn các đột biến D614G và đột biến N501Y, nhưng lại có thêm các đột biến khác, đặc biệt là đột biến E484K trên RBD làm tăng thêm khả năng bám của protein gai của virus vào ACE2 tế bào biểu mô hô hấp và đột biến K417N có nguy cơ làm giảm hiệu quả của kháng thể đặc hiệu chống protein gai của virus tức là có nguy cơ làm giảm hiệu quả của vaccin. Khả năng này đã được các nhà khoa học chứng minh trong phòng thí nghiệm. Như vậy là biến thể 501.V2 của SARS-COV-2 của Nam Phi là đáng ngại hơn biến thể VUI 202012/01 của Anh quốc vì có thể sẽ lây lan nhanh hơn và tiềm ẩn nguy cơ kháng được hiệu quả của vaccin vì hầu như tất cả các vaccin hiện nay của chúng ta là nhắm mục tiêu gây miễn dịch để cơ thể tạo được kháng thể chống được các protein gai của SARS-COV-2.
Biến thể mới của SARS-COV-2: Đáng lo là gì?
Biến thể SAR-COV-2 với hậu quả giúp virus lây lan nhanh hơn cũng như có thể giúp cho virus thoát được hiệu quả của vaccin (như biến chủng 501.V2) đã khiến cho nhiều quốc gia rất lo lắng. Có nhiều quốc gia thậm chí đóng cửa đường bay từ các nước đang có các biến thể này (Anh và Nam Phi).
Thật ra thì việc lây lan nhanh hơn nhưng chưa có bằng chứng nào cho thấy các biến thể này làm cho bệnh trầm trọng hơn cũng đã giúp chúng ta yên lòng một phần. Nói yên lòng một phần vì thật ra lây lan nhanh hơn cũng có thể làm cho số người có nguy cơ mắc COVID-19 nặng (già, béo phì, bệnh nền như tiểu đường, suy thận, tim mạch) sẽ tăng lên vì sẽ rất khó tránh được SARS-COV-2 lây qua các đối tượng này. Như vậy thì có nguy cơ số bệnh nhân COVID-19 nặng nhập viện sẽ gia tăng làm quá tải hệ thống y tế và hậu quả là tử vong sẽ gia tăng không chỉ cho các đối tượng COVID-19 mà cả cho các đối tượng khác.
Với nguy cơ biến thể trốn thoát được hiệu quả của vaccin, đây sẽ là nguy cơ rất tệ hại vì như chúng ta cũng biết thế giới hiện nay đã quá mệt mỏi với tình trạng phải cách ly, phải đóng của mà không biết đến bao giờ mới trở lại bình thường vì cứ vừa mở cửa trở lại thì dịch lại bùng phát. Chẳng lẽ cứ phải đóng cửa mãi, mà như vậy thì kinh tế ngày càng đi xuống, có nguy cơ sụp đổ. Chính vì vậy mà mọi hy vọng đều đổ dồn vào vaccin. Hiện nay tại Âu Mỹ đã có 3 vaccin (của Pfizer, MODERNA, và Oxford Astra-Zeneca) được chấp thuận vì đã qua giai đoạn thử nghiệm 3 chứng tỏ hiệu quả bảo vệ từ 90-95%. Tại Nga, Trung Quốc và Ân Độ cũng đã có vaccin được cho là có hiệu quả bảo vệ cao. Đã và đang có nhiều quốc gia sớm đưa vaccin vào chủng ngừa với hy vọng giúp cho miễn dịch cộng đồng càng đạt cao sớm chừng này hay chừng đấy. Tuy nhiên nếu biến chủng của SARS-COV-2 lại trốn thoát được kháng thể đáp ứng từ vaccin thì niềm hy vọng của loài người trong chống đại dịch nhờ vaccin lại phải bị sụp đổ, và như vậy thì bức tranh ảm đạm về kinh tế sẽ không thể sớm vẽ lại bình thường như trước đây. Để đối phó lại thì các công ty nghiên cứu và sản xuất vaccin phải làm sao luôn đuổi kịp các biến thể của SARS-COV-2 giống như tình trạng sản xuất vaccin virus cúm hiện nay. Pfizer và Moderna đang tuyên bố là sẽ cho ra thế hệ vaccin mới trong thời gian rất gần.
Như vậy rõ ràng là chúng ta đang làm mọi cách để đối phó với SARS-COV-2, đúng là một thiên dịch muôn biến vạn hóa. Chính vì vậy mà bây giờ lại có một hy vọng mới, đó là virus SARS-COV-2 sẽ biến thể dần dần để trở thành một tác nhân như cúm mùa, nếu như vậy thì chúng ta sẽ đối phó với COVID-19 như cúm mùa và mọi chuyện sẽ trở lại bình thường như trước đây. Hy vọng sẽ như vậy vì thiên dịch SARS-COV-2 không biết sẽ biến hóa ra sao? Chỉ có một điều chưa thay đổi là virus chỉ gây bệnh nặng cho một số đối tượng có nguy cơ còn với đa số các người khác thì cũng không khác gì cúm. Ai mà biết được.
Bác sĩ Hùng Vân
