Virus SARS-CoV-2 đột biến bằng cách xóa các đoạn nhỏ trong mã di truyền khiến kháng thể không nhận ra nó.

Virus SARS-CoV-2 đã phát triển một số đột biến đáng lo ngại, dẫn đến nhiều biến thể mới xuất hiện trên khắp thế giới. Nghiên cứu công bố vào ngày 3/2 trên tạp chí Science hé lộ cách giúp virus này đột biến dễ dàng và lý do đột biến có thể giúp chúng thoát khỏi phản ứng miễn dịch của cơ thể.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng SARS-CoV-2, virus gây ra bệnh Covid-19, thường đột biến bằng cách xóa các đoạn nhỏ mã di truyền của nó. Dù virus có cơ chế rà soát riêng để sửa lỗi khi sao chép, việc xóa các đoạn nhỏ sẽ không xuất hiện trong phạm vi kiểm tra của cơ chế tìm lỗi.

Tác giả cao cấp của nghiên cứu, ông Paul Duprex, Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu vắc-xin tại Đại học Pittsburgh, nói với Live Science: "Nó thông minh một cách quỷ quái. Bạn sẽ không thể sửa thứ không có ở đó".

Hơn nữa, đối với SARS-CoV-2, những vết xóa này thường xuất hiện ở những điểm tương tự trên bộ gen. Đây là những vị trí mà các kháng thể của con người sẽ liên kết và bất hoạt virus. Nhưng do sự xóa bỏ này, một số kháng thể nhất định không thể nhận ra virus.

Duprex đã ví việc xóa bỏ như một chuỗi hạt, trong đó có một hạt bị bật ra. Điều đó có vẻ không phải là một vấn đề lớn. Nhưng đối với kháng thể, nó "hoàn toàn khác", ông nói. "Những sự vắng mặt nhỏ bé nhỏ này có ảnh hưởng lớn, rất lớn".

Virus SARS-CoV-2 đột biến một cách lén lút để qua mắt hệ miễn dịch

Duprex và các đồng nghiệp của ông lần đầu tiên nhận thấy những vết xóa này ở một bệnh nhân bị nhiễm Covid-19 trong một thời gian dài bất thường - 74 ngày. Bệnh nhân có hệ thống miễn dịch suy yếu, khiến họ không thể loại bỏ virus đúng cách. Các nhà nghiên cứu cho biết, trong quá trình lây nhiễm kéo dài, SARS-CoV-2 bắt đầu phát triển khi nó chơi trò "mèo vờn chuột" với hệ thống miễn dịch của bệnh nhân, cuối cùng phát triển thành các vết cắt.

Hình ảnh bên trái cho thấy nhiều kháng thể (xanh lá cây và đỏ) liên kết với SARS-CoV-2 trong tế bào (xanh lam). Ở bên phải, sự mất đoạn trong SARS-CoV-2 ngăn không cho kháng thể trung hòa liên kết (không có màu xanh lá cây) nhưng các kháng thể khác (màu đỏ) vẫn gắn kết rất tốt.

Họ tự hỏi mức độ phổ biến của những lần xóa như vậy. Họ đã sử dụng cơ sở dữ liệu có tên GISAID để phân tích khoảng 150.000 trình tự di truyền của SARS-CoV-2 được thu thập từ các mẫu trên khắp thế giới. Và một mô hình nổi lên. Tác giả chính của nghiên cứu, PGS McCarthy (chuyên gia sinh học phân tử và di truyền phân tử tại Đại học Pittsburgh) cho biết: "Những đoạn gene này nằm ở vùng riêng biệt".

"Chúng tôi liên tục xem đi xem lại mô hình ở các mẫu bệnh phẩm thu thập từ nhiều nơi trên thế giới ở những thời gian khác nhau. Dường như biến thể virus phát triển cơ chế xóa đoạn gene độc lập với nhau do chịu chung áp lực chọn lọc", nhóm nghiên cứu cho biết. Nhóm của McCarthy nhận thấy đoạn gene bị xóa nằm ở các vị trí của protein hình gai mà kháng thể liên kết để vô hiệu hóa virus.

Các nhà nghiên cứu gọi các trang web này là "các khu vực xóa liên tục". Họ nhận thấy rằng những vùng này có xu hướng xuất hiện ở các điểm trên protein đột biến của virus, nơi các kháng thể liên kết để vô hiệu hóa virus. McCarthy nói: "Điều đó cho chúng tôi manh mối đầu tiên rằng có thể những sự xóa bỏ này đã dẫn đến sự 'trốn thoát' hoặc sự tiến hóa [của virus] khỏi các kháng thể đang liên kết".

Dự đoán các biến thể mới của virus SARS-CoV-2 trong tương lai

Các nhà nghiên cứu bắt đầu dự án của họ vào mùa hè năm 2020. Vào tháng 10 năm 2020, họ phát hiện ra một biến thể với những đoạn gene bị xóa này, sau đó được gọi là "biến thể của Vương quốc Anh" hay B.1.1.7. Biến thể này đã thu hút sự chú ý trên toàn cầu bắt đầu từ tháng 12 năm 2020, khi nó lan rộng khắp nước Anh.

Các nhà nghiên cứu bắt đầu dự án của họ vào mùa hè năm 2020.

Phát hiện của họ nhấn mạnh tầm quan trọng của việc theo dõi chặt chẽ quá trình tiến hóa của virus bằng cách xem xét cơ chế xóa đoạn gene và nhiều dạng đột biến khác.

McCarthy nói: "Chúng tôi cần phát triển các công cụ và cần tăng cường cảnh giác khi tìm kiếm những thứ này và theo dõi chúng… để có thể bắt đầu dự đoán những gì đang xảy ra".

Mặc dù virus có thể đột biến để trốn tránh một số kháng thể, nhưng các kháng thể khác vẫn có thể liên kết và làm bất hoạt virus một cách hiệu quả.

"Truy đuổi theo nhiều cách khác nhau là cách chúng tôi đánh bại virus đột biến" Duprex cho biết trong một tuyên bố.

Các phát hiện cũng cho thấy tại sao việc đeo khẩu trang và thực hiện các biện pháp khác để ngăn chặn virus lây lan là điều quan trọng. Càng lây nhiễm cho nhiều người, nó càng có nhiều cơ hội tái tạo và có khả năng đột biến.

"Bất cứ điều gì chúng ta có thể làm để giảm số lần nó tái tạo... sẽ giúp chúng ta mất ít thời gian hơn", Duprex nói thêm.

Theo Tiểu Nguyễn (Trí Thức Trẻ)