Đột biến, chủng mới của virus: Chưa vội kết luận

Thế nào là đột biến?

Khi một loại virus nhiễm vào vật chủ, nó sẽ tạo ra các bản sao mới của chính mình bắt đầu bằng việc nhân đôi bộ gen. Nhưng có thể trong quá trình này, các bản sao xảy ra lỗi và chúng được gọi là đột biến (mutation). Trong sách truyện, đột biến luôn đi kèm hậu quả nhưng thực tế, đột biến rất phổ biến và bình thường trong virus học.

Đột biến của virus là những lỗi sai về gen của virus, giống như lỗi chính tả. Andria Rusk, giáo sư chuyên về bệnh truyền nhiễm của Đại học Quốc tế Florida, giải thích trên McClatchy News: “Càng lây nhiều lần giữa các vật chủ khác nhau, mỗi lần virus lại tạo ra một bản sao của chính mình nhưng không chuẩn chỉnh 100%.

Giống như chúng ta lấy bằng lái của mình đi photo, rồi sau đó lại photo từ bản photo, và cứ thế, sau nhiều lần photo từ bản sao của bản sao, sẽ đến lúc xuất hiện các chi tiết bị phai, mờ”.

Chủng virus là gì?

Khi dịch bệnh tiến triển, phả hệ của gia đình virus phát triển thêm các cành, nhánh mới - các cành nhánh mới mang đặc điểm của các bộ đột biến khác nhau. Nhưng không phải cứ chi, họ mới của virus thì được tính ngay là một chủng (strain) mới.

Thuật ngữ “chủng mới” thường được dành cho một chi, họ khác biệt với các virus đồng loại của nó một cách đáng kể. Sự khác nhau này có thể ở tính dễ lây (khả năng truyền bệnh) hoặc khả năng gây bệnh (độc lực) của virus khi được hệ thống miễn dịch của cơ thể nhận ra theo cùng một cách (tính kháng nguyên), hoặc sự nhạy cảm với thuốc điều trị (khả năng chịu đựng).

Một số ít đột biến có các tính chất này nhưng đa số là đột biến câm (silent mutation) hoặc đột biến thay đổi bề ngoài nhưng không thay đổi về bản chất. Do đó, không phải đột biến nào cũng tạo ra một chủng mới.

Để dễ hình dung về “chủng mới” của virus, chúng ta có thể xem ví dụ về các giống chó. Một con chó giống chihuahua khác hẳn một con chó giống bécgiê nhưng chó chihuahua lông đen vẫn giống con chihuahua lông trắng và do đó, yếu tố lông đen hay lông trắng không khiến chúng được xem là một giống chó mới.

Chủng mới của virus corona?

Ngày 30-4, một nhóm các nhà khoa học của Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos, Mỹ, đã công bố một nghiên cứu nói về sự xuất hiện của một dạng (form) mới của SARS-CoV-2, trong khi CNN đăng một nghiên cứu xuất bản trên tạp chí Cell, về một chủng mới của con virus này. Cả hai nghiên cứu đều cho rằng dạng/chủng mới này truyền từ châu Âu sang Mỹ, có khả năng lây cao hơn so với chủng cũ.

Erica Ollmann Saphire - nhà nghiên cứu tại Viện Miễn dịch học La Jolla, thành viên nhóm nghiên cứu - đăng trên Cell cho biết hiện nay chủng phổ biến này đang lây cho nhiều người với tốc độ gấp từ 3-9 lần so với chủng cũ, song nhấn mạnh rằng không có bằng chứng nó ảnh hưởng đến mức độ nghiêm trọng của bệnh.

Bette Korber, chủ nhiệm nghiên cứu của Phòng thí nghiệm Los Alamos, và các cộng sự đã xem xét các đột biến ảnh hưởng đến protein gai của virus, là loại protein trên bề mặt mà nó sử dụng để nhận biết tế bào vật chủ. Một đột biến đặc biệt, được gọi là D614G, khiến họ chú ý.

Đột biến này dù làm thay đổi chỉ một trong nhiều phân tử tạo nên protein gai nhưng lại khiến hình dạng protein thay đổi một cách tinh vi. Như vậy có thể nói là virus đã phát triển thành một chủng mới.

Loại virus xuất hiện lần đầu tiên ở Vũ Hán (Trung Quốc) thuộc dòng D, không có đột biến này. Các virus có đột biến này thuộc dòng G, dòng này xuất hiện vào khoảng tháng 2. Trên thế giới, dòng G không phổ biến tại thời điểm đầu tháng 3, nhưng đến tháng 4, chúng là virus thống trị ở hầu hết châu Âu, Bắc Mỹ và Úc.

Các nhà khoa học hiện vẫn chưa thể chắc chắn về cách giải thích cho hiện tượng này. Có thể đột biến có tên D614G làm virus corona chủng mới dễ lây hơn và virus dòng G phổ biến hơn vì chúng vượt trội so với các virus dòng D. Nhưng cũng rất có thể là đột biến không có tác dụng gì và virus G tiến lên vị trí thống trị hoàn toàn là nhờ các yếu tố ngẫu nhiên.

Đồ họa: Jonathan Corum. Nguồn dữ liệu: Scripps Research

Khó khẳng định chắc chắn

Nathan Grubaugh, giáo sư dịch tễ học của trường y Đại học Yale, cho rằng đúng là SARS-CoV-2 đã tạo ra nhiều đột biến kể từ khi nó truyền từ động vật sang người lần đầu vào cuối năm 2019, nhưng số lượng đột biến không nhiều hơn những gì các nhà khoa học dự đoán. Theo ông, “cây gia phả của gia đình virus SARS-CoV-2 đã phân thành các cành, nhánh khác nhau nhưng không có chi, họ nào đặc biệt khác so với các chi, họ khác”.

Tiến sĩ Charlotte Houldcroft - nhà nghiên cứu về các bệnh truyền nhiễm, virus học của Đại học Cambridge, Anh - nhận định: “COVID-19 vẫn là một dịch bệnh mới, và với tốc độ đột biến chậm của virus, nếu có bất kỳ đột biến nào mang tính khác biệt rõ ràng xuất hiện ở thời điểm này (chủng mới), đó sẽ là điều bất ngờ vì còn khá sớm”.

Theo một bài báo trên tạp chí Atlantic, những phản biện trên không nhằm giảm giá trị của nghiên cứu do Phòng thí nghiệm Los Alamos thực hiện. Đội ngũ tham gia nghiên cứu là một nhóm các nhà khoa học uy tín hàng đầu và họ đưa ra bộ số liệu rất thú vị.

Tuy nhiên, các bằng chứng mà nghiên cứu này cung cấp vẫn không giúp khẳng định hai khả năng có xác suất tương đương nhau là liệu virus G thực sự lây dễ hơn hay việc nó phổ biến rộng chỉ đơn giản là ăn may. Tiến sĩ Charlotte Houldcroft cho rằng cần nhiều bằng chứng rõ ràng hơn để chứng minh hai khả năng này. Đây là một nhiệm vụ khó nhằn.

Các nhà khoa học có thể so sánh sự lây lan của dịch bệnh giữa một nhóm bệnh nhân bị nhiễm virus dòng D, và một nhóm bệnh nhân bị nhiễm virus dòng G. Tuy nhiên, đây là một nghiên cứu rất khó thiết kế. Họ phải đảm bảo có được hai nhóm tình nguyện viên giống nhau hoàn hảo, để đủ căn cứ kết luận những khác biệt xảy ra là do virus tạo nên.

Một nghiên cứu như vậy cần dữ liệu lâm sàng đáng tin cậy và phải phân tích chuỗi gene virus của mỗi bệnh nhân để có thể tin chắc là kết quả của họ có ý nghĩa thống kê và không trùng hợp. Theo Houldcroft, cỡ mẫu phải từ vài ngàn thì nghiên cứu mới đáng tin cậy. Cho đến nay, chưa có nghiên cứu nào làm được điều này.

Cách thứ hai là các nhà khoa học có thể làm thí nghiệm so sánh hai dòng virus D và G với các tế bào người được nuôi trong phòng thí nghiệm hoặc nghiên cứu trên động vật. Từ đây, họ sẽ trả lời được câu hỏi: Virus dòng G bám vào các tế bào dễ dàng hơn, phát triển nhanh hơn hay lây lan dễ dàng hơn như thế nào.

Thiết kế nghiên cứu này cũng không dễ thực hiện và phải mất vài tháng mới có kết quả. Giáo sư Grubaugh cho rằng ngay cả khi hoàn thành được một nghiên cứu như vậy, vẫn chưa đủ để kết luận. Cần có nhiều phòng thí nghiệm tiến hành nghiên cứu tương tự với kết quả giống nhau trước khi các nhà virus học có thể tự tin khẳng định các đặc tính của chúng.

Không vội kết luận

Các dịch bệnh trong quá khứ là bài học nhắc chúng ta không vội kết luận một điều gì. Năm 2016, hai nhóm nhà khoa học độc lập cùng chỉ ra trong đợt bùng phát dịch Ebola ở Tây Phi, loại virus gây bệnh này đã tạo ra một đột biến có tên là A82V, giúp nó lây nhiễm dễ hơn trên các tế bào người được nuôi trong phòng thí nghiệm.

Bằng chứng của hai nhóm nghiên cứu này mạnh hơn kết quả của riêng nhóm nghiên cứu của Phòng thí nghiệm Los Alamos công bố với virus SARS-CoV-2, tuy nhiên, họ vẫn xác nhận là không thể biết liệu đột biến đó có ảnh hưởng đến quá trình bùng phát dịch Ebola hay không. Cuối cùng, những nghiên cứu sau đó khẳng định đột biến A82V không ảnh hưởng đến khả năng lây nhiễm của Ebola trên các vật chủ là động vật trên thực tế.

Nhà nghiên cứu Brian Wasik của Đại học Cornell, Mỹ - chuyên gia về virus học, bệnh lây truyền từ động vật sang người - nhận định: các nhà khoa học cần thêm thời gian để xác định liệu các chủng virus corona mới khác có tồn tại hay không, chứ chưa nói đến việc nghiên cứu sâu là các chủng này có nguy hiểm gì, nguy hiểm đó nhiều hơn hay ít hơn các chủng khác.

Những thông tin mang tính khẳng định như vậy cần tuyệt đối thận trọng và chỉ có thể đưa ra sau khi nghiên cứu đầy đủ trong thời gian vài tháng, thậm chí lâu hơn. Theo ông, trong một thời gian ngắn rất khó có khả năng chúng ta có thể phân định được các chủng virus mới. ■