Ảnh minh họa.
Với mỗi đợt dịch mới, virus SARS-CoV-2 sẽ sao chép hàng triệu đến hàng tỷ lần. Trong quá trình sao chép, bộ mã di truyền của virus sẽ phát sinh các đột biến ngẫu nhiễn. Một số đột biến này tạo ra lợi thế cho virus lây lan tốt hơn.
Đây là cách virus tiến hóa và tiếp tục phát triển trong quá trình diễn ra đại dịch. Sự tiến hóa tự nhiên này của virus không khiến các nhà khoa học ngạc nhiên. Họ cho rằng sẽ còn nhiều đột biến nữa chừng nào số ca nhiễm mới trên toàn thế giới không thể giảm đi đáng kể.
Biến thể virus Covid-19 lần đầu tiên được truyền từ người sang người ở Trung Quốc vào cuối năm 2019, hiện hầu như không còn được truyền nhiễm trong cộng đồng. Vào năm 2020, nó đã được thay thế bởi một biến thể với tên viết tắt D614G - biến thể này phần lớn không được chú ý bởi các cuộc thảo luận công khai.
D614G có một lượng protein gai tăng đột biến, giúp virus dễ bám vào tế bào vật chủ hơn và kết quả là dễ lây nhiễm hơn.
Khi đặt tên cho các đột biến mới, các nhà nghiên cứu đã áp dụng hệ thống mã đặt tên động sử dụng trong phần mềm PANGOLIN, một công cụ để theo dõi các biến thể di truyền của virus. Đây là nơi xuất phát các ký hiệu như B.1.1.7 và P.1.
Để đơn giản hóa việc đặt tên cho các biến thể và tránh đổ lỗi cho các quốc gia hoặc khu vực nơi một số đột biến lần đầu tiên xuất hiện và tìm thấy, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã giới thiệu một hệ thống mới. Các biến thể của virus hiện nay được đặt tên theo các chữ cái trong bảng chữ cái Hy Lạp.
Tên các biến thể được đặt theo chữ cái Hy Lạp. Ảnh minh họa.
Biến thể Alpha
Ban đầu có tên là B.1.1.7, biến thể Alpha lần đầu tiên được phát hiện vào tháng 9 năm 2020 tại hạt Kent, Vương quốc Anh. Một đột biến của biến thể Alpha đã làm thay đổi cấu trúc protein cho phép nó giữ ổn định hơn trên thụ thể ACE-2 trên tế bào người. Do đó, nó có thể bám vào tốt hơn và do đó có thể lây nhiễm sang các tế bào dễ dàng hơn. Điều này cũng làm cho nó dễ lây lan hơn so với biến thể D614G trước đó. Ngoài ra, một dạng đặc biệt của biến thể Alpha mang đột biến E484K. Nó cho phép virus né tránh một phần các kháng thể được tạo ra từ việc tiêm chủng.
Biến thể Beta
Biến thể Beta được phát hiện trong các mẫu lấy từ những người bị nhiễm Covid-19 ở Nam Phi vào tháng 5 năm 2020. Đặc điểm nổi bật của nó là đột biến E484K, cho phép nó né tránh một phần các kháng thể được hình thành do tiêm chủng. Tuy nhiên, trái ngược với nhiều lo ngại, Beta chưa bao giờ trở thành biến thể chiếm ưu thế hơn so với các biến thể khác bởi vì nó thiếu những lợi thế lây nhiễm quan trọng mà Alpha hay các biến thể sau này có.
Biến thể Gamma
Biến thể Gamma xuất hiện lần đầu tiên ở vùng Amazon của Brazil vào tháng 11 năm 2020 và được PANGOLIN liệt kê là P.1. Các phân tích cho thấy một số đột biến trên biến thể Gamma cũng xảy ra trong các biến thể Alpha và Beta. Vì lý do này, các nhà nghiên cứu cũng giả định rằng khả năng lây truyền tăng lên và tác dụng của vaccine với biến thể Gamma sẽ bị giảm đi. Tuy nhiên, Gamma đã không lây lan mạnh mẽ trên phạm vi quốc tế như một biến thể thống trị như dự đoán.
Biến thể Delta
Kể từ mùa xuân năm 2021, biến thể Delta đã trở thành tâm điểm chú ý của quốc tế sau khi lần đầu tiên được phát hiện ở Ấn Độ. Vào cuối năm 2021, nó đã trở thành biến thể thống trị trên toàn thế giới. Biến thể này dường như cũng có thể tránh được một phần việc tiêm phòng do lượng virus khổng lồ mà Delta có thể tạo ra. Giống như D614G và Alpha trước đó, Delta cũng có những cải tiến hơn nữa đối với cấu trúc protein cho phép nó tiếp cận nhanh hơn và chắc chắn hơn vào tế bào người.
Ngoài ra, Delta có thể kết nối các tế bào bị nhiễm trực tiếp với các tế bào lân cận, tạo ra phức hợp các tế bào hợp nhất có thể tồn tại trong một thời gian dài và tạo ra các bản sao tiếp theo của virus. Điều này giải thích cho việc tải lượng virus đôi khi cực kỳ cao ở những bệnh nhân bị nhiễm biến thể Delta.
Biến thể Omicron
Vào ngày 26 tháng 11, WHO đã tuyên bố Omicron là biến thể thứ 5 cần quan tâm. Bộ gen của Omicron khác với kiểu gen hoang dã ban đầu của SARS-CoV-2 ở khoảng 50 điểm. Trong số những thay đổi có nhiều đột biến đã được tìm thấy trong Alpha, Beta, Gamma và Delta. Vì vậy, có một số bằng chứng cho thấy Omicron có thể cực kỳ dễ lây lan và có thể đánh lừa một phần các kháng thể được tạo ra do nhiễm trùng hoặc tiêm chủng.
Đột biến là gì?
Thuật ngữ đột biến mô tả sự thay đổi vật chất di truyền theo thời gian. Bộ gen của virus - giống như bộ gen của các sinh vật khác - được xây dựng từ bốn nguyên tố cơ bản khác nhau. Còn nguyên tố này còn được gọi là Nucleotid. Một đột biến có thể liên quan đến sự trao đổi hoặc mất đi một Nucleotid tại một điểm cụ thể trong bộ gen. Các đột biến phát sinh một cách tự nhiên với tỉ lệ thuận với số lượng chu kỳ sao chép khi virus lây lan. Tốc độ xảy ra đột biến ở mỗi loại virus khác nhau. So với virus cúm, bộ gen của virus corona đột biến chậm hơn trong quá trình sinh sản.
Ảnh hưởng của đột biến là gì?
Một đột biến có thể có tác động tiêu cực hoặc tích cực đến các đặc tính của virus, tức là nó có thể tạo ra một lợi thế hoặc một bất lợi về khả năng sinh sản và tồn tại cho virus. Tuy nhiên, rất nhiều đột biến không có hậu quả gì đối với các đặc tính của virus, người ta nói ở đây là "đột biến trung tính". Nhiều đột biến có thể tích lũy trong một dòng virus. Biến thể SARS-CoV-2 B.1.1.7 hay còn gọi là Alpha, lần đầu tiên xuất hiện ở Anh, cho thấy các đột biến ở 17 trong số khoảng 30.000 thành phần di truyền.
Các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới đã quan sát thấy hàng nghìn đột biến đối với SARS-CoV-2. Bằng cách theo dõi sự lây lan và tích lũy của những đột biến này theo thời gian, các nhà khoa học có thể quan sát sự tiến hóa của virus và tạo ra một cây phả hệ. Điều này có giá trị cho việc phân tích tổng thể sự phát triển của virus. Tuy nhiên, sự hiện diện của các đột biến không thể giúp đưa ra bất kỳ kết luận nào về các đặc tính của virus.
Kết quả giải trình gene không quan trọng cho các quyết định lâm sàng và chữa bệnh COVID. Ảnh minh họa.
Làm thế nào có thể phát hiện ra các đột biến và biến thể của virus?
Phản ứng chuỗi polymerase (PCR) là một phương pháp khuếch đại vật liệu di truyền (DNA) trong ống nghiệm. Từ một lượng DNA rất ít ban đầu có thể được nhân bản sau các chu kì được lặp lại thành rất nhiều bản sao trong thời gian ngắn. Các DNA của chu kỳ trước đóng vai trò là nguyên liệu ban đầu cho chu kỳ tiếp theo và do đó cho phép nhân theo cấp số nhân.
Với sự trợ giúp của phương pháp PCR đa đột biến có thể kết luận sự hiện diện của virus SARS-CoV-2. Tuy nhiên không thể xác định trực tiếp biến thể của virus bằng PCR mà chỉ có thể thực hiện được bằng cách giải trình tự.
Xác định trình tự gen là xác định trình tự của các Nucleotid trong các chuỗi DNA của bộ mã di truyền. Việc giải trình tự bộ gene của virus yêu cầu một tải lượng vi rút đủ cao, các mẫu phải chứa ít nhất 1 triệu bản sao/mẫu.
Thời gian xử lý và ra kết luận thường kéo dài khoảng 5-8 ngày, lâu hơn nhiều so với phương pháp PCR và cũng yếu cầu chi phí cho mỗi xét nghiệm tốn kém nhiều hơn. Những cuộc kiểm tra và giải trình tự bộ gen này chủ yếu cần thiết cho các câu hỏi dịch tễ học phân tử và mục đích nghiên cứu khoa học.
Kết quả của giải trình tự bộ gen cũng không quan trọng cho các quyết định lâm sàng và chữa bệnh. Do đó bệnh nhân không cần phải quan tâm về chủng loại virus mà mình mắc phải là gì.