Makeda Robinson, MD, PhD, là một chuyên gia về bệnh truyền nhiễm hiện đang nghiên cứu sự tương tác giữa virus với vật chủ trong các virus mới nổi tại Đại học Stanford. Mỗi tuần, Tiến sĩ Robinson chia nhỏ các chủ đề phức tạp về COVID-19 và giải quyết các mối quan tâm cấp bách về sức khỏe cộng đồng.
Khi các nỗ lực khoa học nhằm quét sạch SARS-CoV-2 tăng cường, thì cấu trúc và hoạt động của vi rút cũng tăng theo. Chúng tôi đang làm mọi thứ có thể để giữ SARS-CoV-2 không xuất hiện trên bản đồ, vì vậy nó đang làm mọi thứ trong khả năng của mình để duy trì nó. Chủ yếu: nó đang đột biến.
Những đột biến này có ý nghĩa gì? Liệu chúng có thể gây hại cho chúng ta nhiều hơn so với virut ban đầu, hay chúng là sự xuất hiện lành tính? Quan trọng nhất, những đột biến này sẽ ảnh hưởng như thế nào đến các nỗ lực điều trị và vắc xin hiện tại của chúng ta? Tiến sĩ Robinson đã nói chuyện với Verywell Health về khoa học đằng sau các đột biến virus và ý nghĩa của chúng đối với tương lai của SARS-CoV-2, cũng như nỗ lực xác định và loại bỏ nó.
Thuốc chủng ngừa COVID-19: Cập nhật loại vắc-xin nào có sẵn, ai có thể tiêm và mức độ an toàn của chúng.
Verywell Health: Tại sao vi-rút lại đột biến?
Tiến sĩ Robinson: Virus, giống như con người, chịu áp lực tiến hóa liên tục, vì vậy mục tiêu của virus là tồn tại và sinh sôi. Các đột biến xảy ra ở virus thường là phản ứng với những nỗ lực khác nhau của hệ thống miễn dịch của chúng ta để xác định và vô hiệu hóa nó. Mỗi lần vi rút nhân lên, các đột biến ngẫu nhiên được tạo ra trong bộ gen của nó. Điều này xảy ra thường xuyên hơn ở vi rút RNA như SARS-CoV-2 so với vi rút DNA như vi rút herpes mà chúng ta đã sống chung lâu hơn.
Các loại vi rút như SARS-CoV-2 và vi rút SARS ban đầu đã nhảy vào người từ các vật chủ động vật khác. Khi họ lần đầu tiên lây nhiễm cho con người, nó giống như một thế giới hoàn toàn mới đối với họ. Họ phải học cách thích nghi và thay đổi trong một môi trường đang cố gắng tìm kiếm và giết chết họ, gây ra tình huống “sống sót trong tình huống phù hợp nhất”. Mỗi loại virus sẽ có những khả năng riêng để điều hướng hệ thống miễn dịch của con người, và những chủng có chiến thuật trốn tránh tốt nhất sẽ trở nên thống trị.
Nếu đột biến dẫn đến nhiễm trùng gây chết nhanh chóng, nó sẽ gây hại quá nhiều cho vật chủ, làm mất cơ hội lây nhiễm cho những người khác trong cộng đồng. Bằng cách này, virus có thể nhanh chóng tuyệt chủng và không có khả năng gây ra đại dịch toàn cầu.
Mặt khác, nếu virus quá yếu, hệ thống miễn dịch của chúng ta sẽ nhanh chóng phát hiện và tiêu diệt nó, ngăn không cho virus sao chép và lây lan sang người khác.
Vi-rút có thể lây nhiễm và lây lan một cách hiệu quả nhất có thể. Thời gian nó phát triển cùng chúng ta càng lâu, thì nó càng trở nên tốt hơn trong việc thích nghi với khả năng phòng thủ của chúng ta.
Verywell Health: Có phải sự đột biến của virus luôn là một điều xấu không?
Tiến sĩ Robinson: Các đột biến của virus không nhất thiết phải là một điều xấu; chúng là một quá trình tự nhiên xảy ra trong vòng đời của virus. Trên thực tế, nhiều đột biến là những thay đổi hoàn toàn lành tính. Vi rút trải qua quá trình chọn lọc tự nhiên, nơi các chủng vi rút được trang bị tốt nhất để phát triển trong môi trường mới sẽ chiến thắng. Theo một cách nào đó, việc theo dõi những thay đổi này giống như tập hợp một cây phả hệ lại với nhau và hiểu mỗi nhánh khác nhau như thế nào, nhưng liên quan đến nhánh kia.
Tuy nhiên, khi vi-rút bắt đầu khác với trình tự ban đầu của nó, chúng tôi phải thận trọng hơn về các phương pháp phòng chống và phương pháp điều trị mà chúng tôi đang cung cấp. Nếu những biện pháp can thiệp đó nhắm vào chính virus, chúng có thể không hoạt động đồng nhất như trước đó. Khi vi rút trở nên quen thuộc sâu hơn với vật chủ của nó, khả năng phòng thủ của nó cũng thay đổi theo. Vì vậy, chúng ta sẽ phải suy nghĩ nhiều hơn về cách chúng ta thiết kế các liệu pháp điều trị hơn là chúng ta có thể đã phải làm sớm hơn khi virus đồng nhất hơn. Một phương pháp điều trị có thể đã hoạt động tốt vào tháng 4 có thể không có tác dụng tương tự vào tháng 10, bởi vì vi rút đã tiến hóa.
Verywell Health: Có bất kỳ đột biến nào trong SARS-CoV-2 không?
Tiến sĩ Robinson: Vi rút đã phát triển một số đột biến đang lưu hành trong dân số ngay bây giờ. Một nghiên cứu gần đây giải trình tự trên 7.000 bộ gen đã xác định 198 đột biến tái phát khác nhau.
Trong khi nhiều đột biến là vô hại, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một đột biến cụ thể trong protein đột biến - một phần của vi rút bám vào tế bào người - hiện đã trở thành dòng vi rút thống trị toàn cầu. Điều này có nghĩa là khi chúng ta nhìn lại bộ gen ban đầu được giải trình tự từ Vũ Hán, Trung Quốc, trình tự bộ gen cụ thể đó không còn là phổ biến nhất nữa và protein đột biến mới này hiện là dòng trội. Đột biến được đặt tên là G614, có nghĩa là có một sự thay đổi trong axit amin ở vị trí thứ 614.
Nhiều loại vắc xin đang được phát triển hiện đang nhắm mục tiêu vào protein đột biến, vì vậy nếu chúng tôi thấy sự thay đổi thực sự trong trình tự của mục tiêu, chúng tôi phải cực kỳ thận trọng về những gì chúng tôi dán nhãn là "phản ứng trung hòa đủ" trong lâm sàng vắc xin thử nghiệm.
Tôi tin rằng chúng ta cũng cần suy nghĩ về liệu pháp kết hợp và tiếp tục phát triển các phương pháp tiếp cận khác song song. Việc xác định các khu vực của vi rút phù hợp giữa các chủng có thể mang lại cơ hội tốt nhất cho chúng tôi trong việc thiết kế các liệu pháp và vắc xin tốt nhất trong tương lai. Nếu chúng ta đang nghĩ về việc chỉ có một mục tiêu cụ thể, thì chúng ta cần tự hỏi bản thân rằng liệu cách tiếp cận đó có tiếp tục hoạt động khi virus tiếp tục thích nghi và thay đổi hay không.
Verywell Health: Có bất kỳ đột biến nào trong số này khiến vi-rút gây chết người nhiều hơn không?
Tiến sĩ Robinson: Chúng tôi vẫn đang tìm hiểu về các yếu tố độc lực liên quan đến các chủng vi rút mới nổi. Một số đột biến này có thể dẫn đến tăng tỷ lệ nhiễm trùng hoặc tái nhiễm.
Trường hợp tái nhiễm đầu tiên được mô tả gần đây ở Hồng Kông. Ban đầu bệnh nhân bị nhiễm một chủng vi rút tương tự như chủng Vũ Hán ban đầu, sau đó bị nhiễm bốn tháng rưỡi sau đó với một chủng vi rút khác. Chủng tái nhiễm chứa đột biến protein đột biến mới, có liên quan đến bệnh nặng hơn.
Mới đâyÔbài báo đã xem xét kỹ hơn đột biến cụ thể này, được gọi là G614, và phát hiện ra rằng những người bị nhiễm vi rút chứa đột biến G614 có thời gian phát tán vi rút lâu hơn. Điều này có nghĩa là chúng đã lây nhiễm trong một thời gian dài hơn. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng khi lây nhiễm vào các tế bào trong phòng thí nghiệm, virus G614 đã chứng minh khả năng lây nhiễm tăng gấp 9 lần so với chuỗi protein đột biến ban đầu, được gọi là D614.
Sức khỏe rất tốt: Nếu ai đó có được khả năng miễn dịch SARS-CoV-2, thì có khả năng họ sẽ không miễn dịch với một chủng vi rút đột biến không?
Tiến sĩ Robinson: Trường hợp tái nhiễm đã đặt ra những câu hỏi quan trọng về việc liệu những đột biến mới này có thể ảnh hưởng đến cách vi-rút kích hoạt phản ứng của tế bào B và T của chúng ta, là những tế bào miễn dịch mà chúng ta cần để chống lại vi-rút và phát triển kháng thể. Một số đột biến được thấy trong trường hợp tái nhiễm có khả năng tương tác với hệ thống miễn dịch thích ứng. Điều này làm dấy lên lo ngại rằng phản ứng miễn dịch mà một số người đã phát triển đối với vi rút SARS-CoV-2 ban đầu vào mùa xuân có thể khác với các phản ứng cần thiết để tạo ra phản ứng hiệu quả với vi rút SARS-CoV-2 hiện đang lưu hành. Điều này làm cho việc phát triển một loại vắc xin hiệu quả càng trở nên phức tạp và quan trọng hơn.
Verywell Health: Loại vi rút này có đột biến với tốc độ bình thường so với các loại vi rút khác không?
Tiến sĩ Robinson: SARS-CoV-2 dường như tích lũy trung bình khoảng hai đột biến mỗi tháng, tốc độ chậm hơn hai đến bốn lần so với bệnh cúm. Mục tiêu bây giờ là tìm hiểu cách các chủng khác nhau phản ứng với chúng ta và tìm hiểu sâu hơn về các biến thể này. Trong khi đó, bạn sẽ không gặp phải khó khăn gì.
Verywell Health: Một đột biến tiềm ẩn được các nhà khoa học xác định có liên quan đến các trường hợp nhẹ hơn của COVID-19. Điều này có nghĩa là đột biến có thể tốt?
Tiến sĩ Robinson: Đã có tài liệu về một đột biến có vẻ như trên thực tế làm suy yếu vi rút. Việc nhiễm một chủng vi rút có chứa 29 nucleotide mất đoạn có thể làm giảm mức độ nghiêm trọng của vi rút. Nó đã được mô tả là dẫn đến xác suất bệnh nhân cần bổ sung oxy thấp hơn, và cũng có thể có tỷ lệ tái tạo thấp hơn.
Chúng tôi vẫn đang tìm hiểu lý do tại sao một loại virus yếu hơn sẽ không chỉ đơn giản là tuyệt chủng. Việc có một phiên bản vi-rút “yếu hơn” có thể mang lại lợi ích và rủi ro cho chúng tôi. Loại virus yếu hơn có thể không khiến chúng ta siêu bệnh, nhưng nó làm tăng khả năng lây nhiễm cho nhiều người hơn. Chúng ta cũng có thể không tạo ra một phản ứng miễn dịch đủ mạnh, ngăn những người đã bị nhiễm bệnh tạo ra đủ kháng thể.
Verywell Health: Các đột biến của SARS-CoV-2 ảnh hưởng đến sự phát triển vắc xin như thế nào?
Tiến sĩ Robinson: Đây là một câu hỏi cần thiết khi nghĩ về việc phát triển các chiến lược vắc xin tốt nhất. Chúng tôi có thể sẽ cần sự kết hợp của các phương pháp tiếp cận nếu mục tiêu là ngăn chặn sự lây lan của vi rút. Một loại vắc-xin nhắm vào một kháng nguyên vi-rút cụ thể có thể là không đủ.
Chúng tôi cũng đang tìm hiểu về tính an toàn và hiệu quả của các công nghệ vắc-xin mới hơn cần được kiểm tra trước khi được sử dụng rộng rãi. Tìm cách tạo ra phản ứng miễn dịch với chiều rộng và chiều sâu thích hợp để áp đảo và vô hiệu hóa vi rút sẽ là chìa khóa để phát triển khả năng miễn dịch đầy đủ để hỗ trợ khả năng miễn dịch của đàn. Chúng ta phải tìm hiểu xem liệu những chủng và đột biến mới này có làm suy yếu phản ứng của chúng ta với việc tiêm phòng hay không.
Verywell Health: Một điều quan trọng mà mọi người cần biết về đột biến là gì?
Tiến sĩ Robinson: Tất cả chúng ta cần tiếp tục sống cuộc sống của mình như thể chúng ta có nguy cơ bị nhiễm trùng. Ngay cả khi bạn đã từng bị nhiễm COVID-19 trong quá khứ, hãy tiếp tục sống cuộc sống của bạn như thể bạn có nguy cơ mắc bệnh cao như bất kỳ ai khác. Dữ liệu mới nổi về đột biến và tái nhiễm sẽ khiến chúng ta cảnh giác về ý tưởng về “giấy chứng nhận” hoặc “hộ chiếu” miễn dịch, nơi những người đã bị nhiễm trước đó không còn cần phải tuân thủ các hướng dẫn giống như những người vẫn còn ngây thơ với vi rút . Tất cả chúng ta vẫn nên tập trung vào việc sử dụng tất cả các công cụ có sẵn cho chúng ta để bảo vệ bản thân và cộng đồng của chúng ta.
