Các virus khi đột biến và phát triển thành trình tự gene mới được gọi là các biến chủng. Với SARS-CoV-2, chúng bắt đầu lây lan mạnh từ tháng 11/2020 và xuất hiện hàng loạt biến chủng như Alpha, Delta, Beta, Gamma. Đến nay, SARS-CoV-2 đã có ít nhất 15 biến chủng mới. Song, không phải tất cả biến chủng mới đều gây nguy hiểm hơn.
Sự xuất hiện của Omicron khiến giới chuyên gia và giới chức y tế các nước chao đảo. Bằng chứng ban đầu cho thấy các đột biến khiến Omicron lây lan nhanh hơn, thậm chí nhanh hơn cả Delta. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn khẳng định chúng ta cần nhiều nghiên cứu hơn trước khi có bất kỳ kết luận nào về đặc tính, độc lực của biến chủng này.
Số đột biến nhiều nhất từ trước tới nay
Omicron còn có tên khoa học là B.1.1.529, được các chuyên gia tại Nam Phi phát hiện đầu tiên. Họ gọi đây là biến chủng đáng sợ nhất kể từ khi đại dịch Covid-19 bùng phát. Nguyên nhân là chủng này có tổng cộng 50 đột biến, trong đó, 32 đột biến được phát hiện ở protein gai, nhiều gấp đôi so với Delta.
Đột biến ở protein gai có thể tác động tới khả năng lây lan và độc lực của virus, cũng như khiến hệ miễn dịch gặp thêm khó khăn khi tấn công các mầm bệnh này.
Trong miền liên kết thụ thể (RBD) của biến chủng B.1.1.529, các nhà khoa học phát hiện 10 đột biến, gấp 5 lần biến chủng Delta. RBD là bộ phận đầu tiên của virus tiếp xúc với tế bào, giúp virus tấn công và giành quyền kiểm soát.
Một trong những đột biến đầu tiên có thể tăng khả năng lây truyền của Omicron chính là N501Y, hay còn gọi là Nelly. Đây là một trong 8 đột biến đặc trưng trong protein S của biến chủng Alpha và lần này, nó cũng được tìm thấy ở Omicron.
Thứ tự và thành phần các axit amin được quy đinh bởi trình tự bộ gene phù hợp. Do đó, con số 501 biểu thị cho sự thay đổi đang xảy ra ở vị trí thứ 501 trong chuỗi 1.273 axit amin. “N” là viết tắt của asparagin, trong N501Y, nó đã được thay thế thành “Y” (tyrosine).
Hình ảnh so sánh các đột biến trên biến chủng Omicron và Delta. (Ảnh: RT).
Các axit amin khác nhau có đặc tính hóa học khác nhau. Do đó, sự hoán đổi này ảnh hưởng cấu trức của protein gai. N501Y cho phép “chìa khóa” của virus xoay thêm 20 độ và giúp nó vừa vặn hơn với “ổ khóa” ACE2. Hệ quả của quá trình này là protein gai của nCoV liên kết dễ dàng hơn với tế bào người. Nó cũng dễ dàng tìm thấy mục tiêu và nhanh chóng tái tạo ra những bản sao.
Chính vì vậy, đột biến 501Y được cảnh báo có liên quan khả năng liên kết với thụ thể ACE2 của tế bào người, giúp nCoV “bẻ khóa” và xâm nhập, lây lan nhanh hơn.
Tuy nhiên, điều này cũng không có nghĩa N501Y sẽ khiến Omicron trở nên đáng lo. Bởi chủng virus phổ biến hiện nay là Delta lại không hề có đột biến nói trên. Delta có các đột biến khác giúp tăng cường khả năng lây nhiễm. Thậm chí chúng còn dễ lây lan hơn biến chủng Alpha.
Thay đổi hình dạng của protein gai không phải là cách duy nhất giúp nCoV tăng khả năng lây truyền. Nhà virus học Ravindra Gupta, Đại học Cambridge, và các cộng sự lập luận khả năng lây truyền tăng lên của Delta một phần là do đột biến P681R. Đây là điểm đầu của protein gai, sau khi liên kết với ACE2, nó nhanh chóng tách làm đôi. Sự xuất hiện của hai protein gai đã giúp virus dễ dàng đưa bộ gên của nó vào tế bào vật chủ hơn, từ đó đẩy nhanh quá trình lây lan gấp hai lần.
Bên cạnh hai đột biến nói trên, điều khiến giới chuyên gia thêm lo lắng trước Omcicron chính là trong vô số các đột biến mới, nó có 3 đột biến cũ của biến chủng Nam Phi (Beta). Biến chủng Nam Phi rất đề kháng với kháng thể trung hòa. Những đột biến chắc chắn sẽ ảnh hưởng khả năng kháng vaccine hoặc kháng thể đơn dòng. Mức đề kháng cụ thể sẽ được nghiên cứu và tính toán thêm.
Đột biến là quá trình tất yếu
Câu hỏi đặt ra là vì sao các đột biến có thể làm tăng khả năng lây truyền của SARS-CoV-2? Virus, giống tất cả sinh vật, đều có vòng đời. Chúng là loài ký sinh, bắt đầu khi một virus cha mẹ lây nhiễm sang sinh vật khác và chiếm đoạt các tế bào khỏe mạnh để tạo ra các bản sao. Với ncoV, điều này xảy ra khi nó bám vào enzyme ACE2 trong màng của tế bào người.
Sau đó, nCoV luồn bộ gene vào tế bào khỏe mạnh. Sự xâm nhập này được hỗ trợ bởi các protein gai. Một số bộ phận trong cấu trúc của virus có khả năng chống chọi tốt hơn ới các đột biến, chịu đựng được những thay đổi do hệ miễn dịch tạo ra. Nhờ đó, chúng xâm nhập dễ dàng vào cơ thể của nhiều bệnh nhân và bắt đầu gây viêm, phát tán.
Bản chất dễ đột biến của virus bắt nguồn từ tính ngẫu nhiên vốn có trong quá trình tạo ra những bản sao. Do đó, quá trình này không thể tránh khỏi sai sót. Khi các tế bào chủ tạo ra những bản sao mới, lỗi sẽ xảy ra. Phần lớn virus không tồn tại được khi những lỗi này xuất hiện trong quá trình nhân lên.
Du khách quốc tế mặc trang phục bảo hộ khi đến sân bay Tullamarine của Melbourne, Australia vào ngày 29/11. (Ảnh: William West/AFP).
Nhưng một số vẫn sống sót và trở nên mạnh hơn, thậm chí chúng mang theo nhiều ưu thế mới do kết quả của những thay đổi. Phiên bản mới này được gọi là biến chủng, mang theo các đặc tính mới đã thích nghi khi ở trong cơ thể vật chủ.
Bản thân các biến chủng cũng có sự cạnh tranh. Muốn trở thành chủng thống trị, chúng phải có một số lợi thể hơn so với biến chủng cũ. Lợi thế này được giành bằng nhiều cách khác nhau.
Song, với bệnh viêm đường hô hấp cấp như Covid-19, “lợi thế béo bở nhất” chính là khả năng lây truyền, mức độ truyền nhiễm virus dễ dàng hơn từ người này sang người khác.
Còn quá sớm để khẳng định chắc chắn về mức độ nguy hiểm của biến chủng Omicron. Điều chúng ta có thể làm được trong tình thế này là tiếp tục tuân thủ các quy định phòng, chống dịch, nhanh chóng tiêm vaccine Covid-19.