Các nhà nghiên cứu sinh học đang tìm lời giải cho cách biến thể Omicron ra đời. Khi biến thể Omicron xuất hiện tại Nam Phi vào tháng 11/2021, nhiều chuyên gia sửng sốt trước cấu tạo gene của nó. Khác với thể gốc virus Corona với vài đột biến, Omicron có tới 53 đột biến.
Các biến thể mới của SARS-CoV-2 bất ngờ xuất hiện từ cuối năm 2020. Ảnh: Shutterstock
Trong một nghiên cứu gần đây, nhóm nhà khoa học quốc tế phát hiện ra 13 gene đột biến hiếm có trong biến thể Omicron, hoạt động phối hợp và là chìa khóa để Omicron phát triển. Hiện, các nhà nghiên cứu cố gắng tìm ra cách Omicron bất chấp quy luật tiến hóa bình thường, sử dụng những đột biến này để truyền bệnh thành công.
Đột biến xuất hiện thường xuyên khi virus Corona tồn tại. Khi virus nhân lên bên trong tế bào, có khả năng nhỏ là tế bào đó sẽ tạo ra một bản sao sai sót của các gene. Nhiều đột biến trong số đó sẽ làm cho các virus mới bị lỗi và không thể cạnh tranh với các virus khác.
Tháng 12/2020, các nhà nghiên cứu phát hiện ra một biến thể mới ở Anh mang 23 gene đột biến không được tìm thấy trong virus Corona ban đầu. Biến thể đó sau này được đặt tên là Alpha, nhanh chóng lây lan trên thế giới. Đến năm 2021, biến thể Delta với 20 gene đột biến đặc biệt đã "lật đổ" Alpha.
Hiện tại, biến thể Omicron với số lượng đột biến nhiều gấp đôi Delta. Ngay sau khi Omicron được công bố, Tiến sĩ Martin, người đứng đầu nhóm nghiên cứu và các đồng nghiệp bắt đầu xây dựng lại quá trình tiến hóa triệt để của biến thể bằng cách so sánh 53 đột biến của nó với đột biến của các biến thể virus Corona khác. Họ đã phát hiện ra một mô hình lạ khi xem xét protein "đột biến" bám trên bề mặt của Omicron và cho phép bám vào các tế bào.
13/53 gene đột biến của Omicron rất hiếm gặp ở các biến thể khác. Theo các nhà khoa học, nếu một đột biến có lợi cho virus, nó xuất hiện thường xuyên trong các mẫu. Nhưng nếu hiếm hoặc bị thiếu hoàn toàn, đó thường là dấu hiệu cho thấy gene đột biến đó có hại cho virus, ngăn không cho virus sinh sôi.
Tuy nhiên, Omicron đã phủ nhận logic đó. Tiến sĩ Martin nói: "Omicron không chết hẳn. Nó tồn tại theo cách chúng tôi từng thấy trước đây". Điều khiến 13 gene đột biến này trở nên khác biệt hơn là chúng tạo thành ba cụm, mỗi cụm thay đổi một phần nhỏ của protein. Mỗi cụm đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo nên sự khác biệt của Omicron.
Hai trong số các cụm thay đổi phần nhọn gần đầu của Omicron, khiến các kháng thể của con người khó bám vào virus hơn và ngăn virus ra khỏi tế bào. Kết quả, Omicron có khả năng lây nhiễm tốt ngay cả những người có kháng thể từ tiêm chủng hoặc từng nhiễm Covid-19.
Cụm đột biến thứ ba làm thay đổi phần cành gần với gốc của Omicron hơn. Vùng này được gọi là vùng dung hợp, bắt đầu hoạt động sau khi đầu gai đã nối vào tế bào, cho phép virus phân phối gene bên trong vật chủ mới của nó. Thông thường, virus Corona sử dụng miền dung hợp để hợp nhất với màng tế bào. Các gene của chúng sau đó có thể trôi đi vào sâu trong tế bào.
Tuy nhiên, miền nhiệt hạch của Omicron thường khác biệt. Thay vì hợp nhất vào màng tế bào, toàn bộ virus bị nuốt chửng trong một loại lỗ chèn ép lại, tạo thành bong bóng bên trong tế bào. Một khi virus bị bắt bên trong bong bóng, nó có thể vỡ ra và giải phóng các gene.
Con đường lây nhiễm mới này có thể giải thích tại sao Omicron ít nguy hiểm hơn Delta. Các tế bào ở đường thở trên có thể dễ dàng nuốt Omicron dưới dạng bong bóng nhưng sâu trong phổi, virus Corona phải kết hợp với các tế bào, điều Omicron không làm tốt.
Tiến sĩ Martin và các đồng nghiệp nghi ngờ nguyên nhân do hiện tượng chảy máu - một hiện tượng tiến hóa có thể gây ra các đột biến có hại, nhưng có lợi khi kết hợp với nhau.
Omicron có thể đã biến 13 gene đột biến xấu thành lợi thế bằng cách phát triển trong những điều kiện bất thường. Một khả năng là nó phát sinh sau thời gian duy trì trong cơ thể của một người có hệ miễn dịch đặc biệt yếu, chẳng hạn như bệnh nhân HIV.
Một số nhà khoa học suy đoán, các gene đột biến tương tự có thể phát triển lặp lại ở cùng một người, đến khi Omicron phát triển một loại protein đột biến chỉ phù hợp với gene đột biến, cho phép Omicron lây lan tốt giữa những người khỏe mạnh.
Sarah Otto, nhà nghiên cứu sinh vật học tiến hóa tại Đại học British Columbia (Canada) nhận định: "Điều đó chắc chắn hợp lý nhưng các nhà khoa học vẫn cần chạy thử nghiệm để loại trừ các giải thích thay thế".
Đồng tình với bà Sarah Otto, Tiến sĩ Pond, nhà nghiên cứu sinh vật học tiến hóa tại Đại học Temple (Mỹ) cũng thừa nhận giả thuyết của ông vẫn còn một số lỗ hổng lớn. Ví dụ, không rõ tại sao, trong một đợt nhiễm, Omicron đã có được lợi thế từ phương pháp "bong bóng" mới để xâm nhập vào các tế bào.
Thanh Thư (theo New York Times)
