Chúng ta biết virus là bậc thầy của tiến hóa. Chúng không ngừng đột biến để tạo ra những biến thể mới trong mọi chu kỳ nhân đôi. Thêm vào đó, áp lực chọn lọc tự nhiên từ chính hệ miễn dịch của chúng ta cũng sẽ thúc đẩy virus tiến hóa để thích nghi và tồn tại.
Nếu virus đột biến một cách ngẫu nhiên thì không sao. Nhưng nếu chúng tích lũy được cho mình những đột biến có khả năng trốn tránh hệ miễn dịch hoặc chống lại vắc-xin của con người thì đó sẽ là một mối nguy hiểm mà các nhà khoa học cần theo dõi chặt chẽ.
Mới đây, tại Brazil, các nhà khoa học đã phát hiện hai bệnh nhân COVID-19 bị nhiễm hai biến thể virus SARS-CoV-2 cùng một lúc. "Sự đồng nhiễm này đã mở ra mối lo ngại về việc SARS-CoV-2 sẽ có được các đột biến mới thậm chí nhanh hơn", Maitreyi Shivkumar, giảng viên cao cấp về Sinh học phân tử tại Đại học De Montfort cho biết.
"Điều này là do virus corona cũng có thể trải qua những thay đổi lớn trong trình tự di truyền của chúng bằng một quá trình gọi là tái tổ hợp. Khi hai virus lây nhiễm vào cùng một tế bào, chúng có thể hoán đổi phần lớn bộ gen với nhau và tạo ra các chuỗi gen hoàn toàn mới".
Cơ thể chúng ta giống như những cỗ máy trộn bê tông cho virus
Đột biến tái tổ hợp là một hiện tượng quen thuộc vẫn thường xảy ra trên virus RNA. Nó từng là nguồn gốc tạo ra các chủng biến thể của virus cúm. Các nhà khoa học phân tích bộ gen của virus cúm phát hiện nó có thể được chia ra thành 8 đoạn, hoặc 8 dải RNA khác nhau.
Khi 2 virus cúm lây nhiễm vào cùng một tế bào, các phân đoạn này sẽ trộn lẫn và kết hợp lộn xộn lại với nhau để tạo ra virus có tổ hợp gen mới. Năm 2009, dịch cúm lợn H1N1 cũng đã bùng phát theo cơ chế này.
Lợn khi đó đã đóng vai trò một "cỗ máy trộn bê tông" khi nó có thể lây nhiễm nhiều virus cúm cùng lúc, từ cúm người, cúm gia cầm và 2 chủng cúm lợn sẵn có. Bởi các bộ gen này được trộn lại và tái tổ hợp với nhau, một biến thể virus cúm lợn H1N1 đã ra đời với khả năng lây nhiễm được trên người.
Đó chính là nguồn gốc tạo ra dịch bệnh năm 2009.
Đối với virus corona, may mắn thay bộ gen của nó khá ngắn, với chỉ một sợi RNA duy nhất trong mỗi hạt virus. Do đó, khả năng nó tái tổ hợp với các chủng virus khác sẽ thấp hơn. "Nhưng sự tái tổ hợp vẫn có thể xảy ra giữa các sợi RNA có nguồn gốc từ một hoặc nhiều virus trong cùng một tế bào", Shivkumar cho biết.
Nó sẽ xảy ra khi enzyme sao chép bộ gen của virus này trượt ra khỏi sợi RNA mà nó đang sao chép và nhảy sang đoạn RNA của virus khác cũng có mặt trong tế bào của chúng ta. Lần này, chính con người sẽ trở thành những cỗ máy trộn bê tông cho gen của virus.
Bằng chứng về sự tái tổ hợp của virus SARS-CoV-2 đã được tìm thấy cả trong phòng thí nghiệm và cả ở trên bệnh nhân COVID-19.
Tháng trước, Bette Korber, một nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos, Hoa Kỳ đã phát hiện biến thể virus SARS-CoV-2 ở Anh (hay còn gọi là B.1.1.7) tái tổ hợp với một biến thể khác ở California (B.1.429) để tạo ra một biến thể SARS-CoV-2 mới.
Virus có cơ hội trở nên nguy hiểm hơn
Như đã nói ở phần đầu, đa số các đột biến ngẫu nhiên sẽ không đem lại bất cứ lợi thế nào cho virus SARS-CoV-2. Bản thân virus corona này cũng là một chủng ít đột biến, bởi nó được trang bị ngay bên trong mình một cơ chế sửa lỗi RNA, mỗi khi một đột biến xảy ra, virus này có thể tự sửa chữa các lỗi đó và trở về dạng thuần chủng ban đầu.
Nhưng vấn đề nằm ở chỗ SARS-CoV-2 đã lây nhiễm hàng trăm triệu người trên thế giới, đồng nghĩa với việc nó đã có hàng trăm triệu cỗ máy trộn bê tông sẵn sàng tạo ra các đột biến tái tổ hợp. Đó chính là điều mà các nhà khoa học nghi ngại nhất.
Trên thực tế, khả năng lây nhiễm tế bào người của SARS-CoV-2 cũng được cho là đã phát triển thông qua sự tái tổ hợp protein gai giữa các chủng virus corona lây nhiễm trên động vật có quan hệ họ hàng gần với nhau.
"Trong nghiên cứu của các nhà khoa học Brazil được đề cập ở trên, các biến thể virus SARS-CoV-2 được xác định tương ứng với các dòng giống khác nhau đã được phát hiện trước đó trong quần thể, ngụ ý rằng hai biến thể đã đồng nhiễm trên cơ thể bệnh nhân", Shivkumar cho biết.
"Rất may, sự đồng nhiễm này dường như không ảnh hưởng đến mức độ bệnh COVID-19 mà hai bệnh nhân mắc phải. Các bằng chứng cho đến nay chưa phát hiện được việc nhiễm nhiều biến thể SARS-CoV-2 khác nhau sẽ khiến bệnh COVID-19 trở nặng hơn".
Điều này có thể được giải thích bằng may mắn. Có thể sự tái tổ hợp của hai biến thể SARS-CoV-2 chưa xảy ra trên các bệnh nhân này. Các nhà khoa học cho biết điều kiện để 2 biến thể virus kết hợp lại thành một là chúng phải lây nhiễm số lượng lớn trên cùng tế bào.
Ngay cả khi một người bị nhiễm nhiều biến thể mà chúng chỉ ký sinh giới hạn ở các bộ phận khác nhau của cơ thể người, các biến thể này cũng sẽ không tương tác với nhau.
Hiệu ứng này đã được quan sát ở một số bệnh nhân có các chủng virus corona khác nhau lây nhiễm đường hô hấp trên và đường hô hấp dưới. Virus chỉ đơn giản là phân chia địa bàn của chúng mà không trực tiếp tái tổ hợp.
Dẫu vậy, số lượng chứ không phải chất lượng mới là thứ vũ khí sắc bén nhất của virus. Một khi số lượng các biến thể SARS-CoV-2 ngày càng nhiều, số lượng bệnh nhân COVID-19 nhiễm cùng lúc nhiều biến thể của virus được phát hiện trong thời gian tới cũng sẽ nhiều lên.
Và họ sẽ trở thành những cỗ máy trộn bê tông tiềm năng cho virus SARS-CoV-2 tiếp tục tái tổ hợp để tiến hóa.
Các nhà khoa học lo ngại virus SARS-CoV-2 sau khi tái tổ hợp có thể trở thành những biến thể mới có khả năng lây nhiễm nhanh hơn, mạnh hơn, chống lại hệ miễn dịch và kháng thể của con người, do đó, nó có thể quay lại lây nhiễm trên chính những bệnh nhân COVID-19 đã khỏi bệnh.
Thậm chí, biến thể virus SARS-CoV-2 mới có thể kháng các loại vắc-xin mà con người đang phát triển. Vì vậy, nhiệm vụ trong đại dịch COVID-19 hiện tại được chia làm hai: Một mặt, chúng ta phải triển khai nhanh nhất có thể các loại vắc-xin chống lại các chủng SARS-CoV-2 đang lưu hành. Mặt khác, các nhà khoa học đang muốn nghiên cứu ra một loại vắc-xin "all-in-one", chỉ cần một liều tiêm duy nhất để chống lại tất cả các biến thể của virus SARS-CoV-2.
Đó sẽ là một cuộc chạy đua với tốc độ của hàng triệu cỗ máy bê tông đang quay, những người đang nhiễm COVID-19 trên thế giới có thể chứa trong người những biến thể SARS-CoV-2 nguy hiểm sẽ xuất hiện.
Tham khảo Theconversation