Các biến thể mới của nCoV đã thâm nhập và lây nhiễm cộng đồng dân cư New Zealand. Trong đợt bùng phát gần nhất, Auckland rơi vào tình trạng báo động cấp 3 trong ba ngày liên tục, với sự xuất hiện của biến thể mới từ Anh có tên B.1.1.7.
Dù được phát hiện từ lâu, song phải đến giữa tháng 12/2020, các biến thể này mới đột ngột lây lan mạnh mẽ. Hiện tượng này do nhiều nguyên nhân, trong đó có sự gia tăng theo cấp số nhân của các ca nhiễm nCoV toàn cầu. Mỗi trường hợp mắc Covid-19 đều tạo cơ hội cho virus đột biến. Số ca nhiễm mới càng tăng, càng nhiều biến thể mới xuất hiện.
Áp lực đột biến
Mã di truyền của nCoV là một chuỗi RNA gồm khoảng 30.000 ký hiệu di truyền. Khi virus xâm nhập vào tế bào người, nó sẽ chiếm quyền điều khiển, tạo ra hàng nghìn bản sao của chính mình. Tuy nhiên, quá trình sao chép có thể không hoàn chỉnh.
Sai số về di truyền, hay đột biến, xảy ra trung bình vài tuần một lần trong bất kỳ chuỗi lây nhiễm nào. Hầu hết đó chỉ là những thay đổi nhỏ, không dẫn đến sự khác biệt quan trọng. Tuy nhiên, một số đột biến làm thay đổi đặc tính của virus, dẫn đến thay đổi trong hoạt động gây bệnh của biến thể mới.
Mô hình nCoV của Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Mỹ (CDC). Ảnh: CDC
Các biến thể từ Anh, Nam Phi, Brazil phát sinh gần đây đều có nhiều đột biến di truyền dẫn tới sự thay đổi đặc tính nCoV. Một số thay đổi này nằm ở bên ngoài virus, tại các protein gai mà nó sử dụng để xâm nhập vào tế bào người. Điều này làm suy yếu khả năng miễn dịch của con người, do cơ thể chỉ nhận biết và phát hiện được các phiên bản virus cũ.
Lý do rõ ràng nhất khiến nhiều biến thể xuất hiện gần đây là số ca nhiễm toàn cầu có xu hướng tăng ồ ạt trong quý 4 năm 2020. Khoảng 35 triệu trường hợp mắc Covid-19 được ghi nhận trên toàn thế giới trong chín tháng đầu năm 2020, nhưng chỉ hai tháng cuối năm, con số này tăng gấp đôi, trên đà nhân đôi một lần nữa trong quý đầu năm 2021.
Tác động đến hệ miễn dịch
Nguyên nhân thứ hai là virus thích ứng với khả năng miễn dịch đang bắt đầu hình thành trong quần thể. Hệ thống miễn dịch của con người đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy các đột biến tồn tại và di truyền. Nó không ngừng nỗ lực xác định và tiêu diệt virus.
nCoV chỉ có thể lây nhiễm sang người mới nếu nó trốn tránh được hệ miễn dịch trong cơ thể vật chủ ban đầu. Mặc dù xảy ra ngẫu nhiên, các đột biến dẫn đến sự hình thành biến thể có khả năng lây truyền cao hoặc thoát khỏi sự kiểm soát của hệ miễn dịch người sẽ tồn tại lâu dài. Ví dụ, các biến thể Anh, Nam Phi, Brazil được chứng minh có khả năng lây lan nhanh hơn (đặc biệt là B.1.1.7) và tạo ra sự khác biệt trong đáp ứng miễn dịch.
Các nhà khoa học tại Đại học Duke giải trình tự gene nCoV, ngày 3/2. Ảnh: NY Times
Các biến thể mới có khả năng lây nhiễm cho nhiều người hơn so với phiên bản gốc. Đây là một trong những lý do giải thích tại sao lần đầu tiên trong lịch sử, với nCoV, không thể đạt miễn dịch cộng đồng bằng "diễn biến tự nhiên của bệnh tật" mà phải thông qua tiêm chủng.
Ngoài ra, hai trong số các biến thể (Anh và Nam Phi) có thêm 25 đột biến so với nCoV ban đầu. Điều này rất bất thường vì hầu hết các chủng virus mới chỉ có vài đột biến. Đột biến đa dạng như vậy thường thấy ở vật chủ mắc Covid-19 mãn tính bị suy giảm miễn dịch. Người bệnh thông thường chỉ bị ốm trong vòng một đến hai tuần, trong khi các đối tượng này phải chiến đấu với căn bệnh nhiều tháng. Thời gian đó, virus tiếp tục phát triển, thậm chí rất nhanh do hệ miễn dịch suy yếu không tiêu diệt hoàn toàn được mầm bệnh. Kiểu lây nhiễm này tạo ra một "môi trường luyện tập" cho virus, làm nó gia tăng khả năng thích nghi.
Liệu còn xuất hiện thêm biến thể mới?
Miễn là virus còn tồn tại, nó sẽ tiếp tục đột biến. Với việc tiêm phòng, càng nhiều người đạt được miễn dịch tự nhiên, áp lực đột biến sẽ gia tăng và góp phần tạo nên nhiều biến thể mới có khả năng thoát khỏi sự kiểm soát của hệ miễn dịch.
Tỷ lệ đột biến giữa các loại virus rất khác nhau. Tỷ lệ đột biến tổng thể của nCoV chỉ bằng một nửa so với virus cúm và chậm hơn nhiều so với HIV. Tuy nhiên, điều thực sự quan trọng là nó có làm thay đổi đặc tính của virus hay không.
Một số bằng chứng lại cho thấy tỷ lệ này ở Covid-19 tương tự như virus cúm. Lý do là nCoV chưa được "tối ưu hóa" để lây lan ở người. Ban đầu, virus có một vài đột biến so với nguyên bản. Một số đột biến tạo ra biến thể mới có khả năng thích nghi tốt hơn. Sau khi qua giai đoạn này, các biến thể mới sẽ dần ổn định và có ít cơ hội để thay đổi hơn.
Các biến thể mới của nCoV được phát hiện gần đây chỉ là một phần nhỏ trong số các biến thể đang lưu hành. Không phải ngẫu nhiên mà chúng được biết đến ở các quốc gia có chương trình giải trình tự gene toàn diện (đặc biệt là Anh). Tuy nhiên, biến thể mới không phải là nguồn lây nhiễm chính trên toàn cầu.
Hầu hết con người đều bị nhiễm bất cứ biến thể nào của nCoV, bao gồm cả chủng gốc. Cách tốt nhất để phòng tránh tất cả biến thể hiện tại và ngăn ngừa sự xuất hiện của các biến thể khác là làm giảm số ca nhiễm mới thông qua biện pháp kiểm soát liên tục và tiêm vaccine.
Mạnh Kha (Theo SCMP)