Delta liệu có phải là siêu biến thể SARS-CoV-2 cuối cùng?

Tuần trước, một nhóm các nhà dịch tễ học trên khắp miền đông bắc Mỹ tham gia cuộc gọi Zoom để thảo luận về những gợi ý mới nhất về các biến thể COVID-19 mới đang được báo cáo trên khắp thế giới.

William Hanage, nhà dịch tễ học tại Harvard TH Chan School of Public Health (Mỹ), cho biết: “Nó giống như báo cáo thời tiết. Trước đây, chúng ta có một chút Gamma ở đó, chúng ta đã có Alpha ở đây. Nhưng bây giờ chỉ là Delta".

Kể từ lần đầu tiên được phát hiện ở Ấn Độ vào tháng 12.2020, biến thể Delta của SARS-CoV-2 đã trở nên phổ biến đến mức thống trị thế giới. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), 99,5% các trình tự gen COVID-19 được báo cáo cho cơ sở dữ liệu công khai hiện là Delta.

Các biến thể mới tiếp tục xuất hiện, chẳng hạn như AY.4.2 (còn gọi là Delta Plus) ở Anh, mà các nhà khoa học ước tính có khả năng lây truyền cao hơn Delta 10-15% dù chưa có dữ liệu chính xác về điều này, nhưng gần như giống hệt Delta, ngoại trừ đột biến nhỏ kỳ lạ ở đây và ở đó. William Hanage coi chúng là cháu của Delta.

Lý do William Hanage cùng các đồng nghiệp vẫn quét các cơ sở dữ liệu như Pangolin, Nextstrain mỗi tuần và mục đích của các cuộc gọi Zoom thường xuyên giữa họ là để thử dự đoán điều gì có thể xảy ra tiếp theo. Delta có phải là siêu biến thể cuối cùng của SARS-CoV-2, hay có điều gì đó đáng ngại hơn đang xuất hiện trong tương lai? Đó là câu hỏi mà không ai hoàn toàn chắc chắn về câu trả lời.

Một khả năng là sau những bước nhảy đáng kể ban đầu trong trình tự di truyền của nó, tạo ra Alpha đầu tiên, sau đó là Delta, SARS-CoV-2 giờ đây sẽ đột biến từ từ và ổn định, cuối cùng vượt ra ngoài tầm với của các loại vắc xin hiện tại, nhưng chỉ trong quá trình nhiều năm nữa.

Trong khi các nhà khoa học chỉ ra rằng các dự báo của họ hầu hết chỉ là suy đoán, một số lại cho rằng đây là kết quả có khả năng xảy ra nhất.

Francois Balloux, Giám đốc Viện Di truyền Đại học London (Anh), nói: “Tôi dự đoán rằng kiểu tiến hóa mà chúng ta sẽ thấy giống với cái mà chúng ta gọi là sự trôi dạt kháng nguyên, nơi vi rút dần dần tiến hóa để thoát khỏi hệ thống miễn dịch. Với bệnh cúm và các loại coronavirus khác mà chúng tôi biết khá rõ, phải mất khoảng 10 năm để vi rút tích lũy đủ những thay đổi mà các kháng thể trong máu không nhận ra được”.

Thế nhưng, một khả năng khác là sự xuất hiện đột ngột của một biến thể hoàn toàn mới, có thể lây truyền, độc lực hoặc các đặc tính né tránh miễn dịch làm thay đổi cuộc chơi.

Ravi Gupta, Giáo sư vi sinh lâm sàng tại Đại học Cambridge (Anh), gọi những chủng này là "siêu biến thể" và nói ông chắc chắn 80% rằng một chủng khác sẽ xuất hiện. Câu hỏi là khi nào?

Ravi Gupta cho hay: “Chúng tôi đang có một đại dịch Delta vào lúc này. Biến thể Delta Plus mới tương đối phức tạp so với loại mà tôi đang nói đến. Nó có hai đột biến từ Delta, tôi không nghĩ chúng đáng lo ngại và Delta Plus đã không phát triển mạnh ở các quốc gia khác ngoài Anh. Song không thể tránh khỏi khả năng rằng sẽ có một biến thể nghiêm trọng khác trong hai năm tới, sẽ cạnh tranh với Delta và có thể vượt xa Delta".

Chúng ta sẽ thấy một siêu biến thể mới?

Trong nửa cuối năm 2020, các nhà dịch tễ học bắt đầu quan sát thấy các dấu hiệu của một hiện tượng liên quan được gọi là sự tái tổ hợp vi rút, trong đó các phiên bản khác nhau của SARS-CoV-2 đã trao đổi các đột biến và kết hợp để tạo thành một chủng hoàn toàn mới.

Rất may, Ravi Gupta nói rằng sự tái tổ hợp dường như không phổ biến như vậy, nhưng vẫn là một nguồn khả thi của một siêu biến thể mới, đặc biệt ở những nơi trên thế giới có tỷ lệ lớn dân số vẫn chưa được tiêm vắc xin và các chủng SARS-CoV-2 có thể lưu hành tự do.

Ông nói: “Bây giờ Delta đang là vi rút thống trị áp đảo, điều này đã trở nên ít xảy ra hơn. Thế nhưng có những vùng đất rộng lớn trên hành tinh mà chúng ta không lấy mẫu và không biết chuyện gì đang xảy ra. Vì vậy, đó là một khả năng rất thực tế”.

Thứ hai là một loạt các đột biến lớn, dẫn đến một phiên bản Delta được nâng cấp mạnh mẽ hoặc một cái gì đó rất khác. Song, chuyên gia cho rằng vẫn còn nhiều thứ để điều này xảy ra.

Gideon Schreiber, Giáo sư khoa học phân tử tại Viện Khoa học Weizmann (Israel), cho biết: “Trong khi các biến thể gần đây là phiên bản của Delta, vi rút có tiềm năng phát triển rất lớn trong tương lai. Các đột biến phức tạp hơn có thể phát triển, với các đột biến đồng thời ở nhiều vị trí, điều này có thể gây ra nhiều vấn đề hơn”.

Trong những tuần gần đây, xuất hiện những lo ngại rằng việc sử dụng các viên thuốc kháng vi rút mới, đặc biệt là molnupiravir của Merck & Co, có thể góp phần vào việc này bằng cách khuyến khích SARS-CoV-2 phát triển. Molnupiravir hoạt động bằng cách can thiệp vào khả năng tái tạo của vi rút, làm xáo trộn bộ gen của nó với các đột biến cho đến khi không thể sinh sản được nữa.

Một số nhà vi rút học đã lập luận rằng về mặt lý thuyết, nếu bất kỳ đột biến vi rút nào trong số này tồn tại và lây lan sang những người khác thì có thể thúc đẩy sự xuất hiện các biến thể mới. Những nhà vi rút học khác thừa nhận rằng dù điều này đáng được theo dõi nhưng không đủ bận tâm để loại bỏ một loại thuốc có khả năng cứu sống những bệnh nhân COVID-19 nặng.

Ravi Gupta nói rằng một vấn đề lớn hơn có khả năng tạo ra siêu biến thể là tỷ lệ lây nhiễm COVID-19 cao liên tục ở các quốc gia như Anh, do khả năng lây truyền chủng Delta giữa các cá thể đã được tiêm vắc xin. Ông nói: “Càng có nhiều ca nhiễm vi rút SARS-CoV-2 mỗi ngày thì càng có nhiều khả năng có ai đó ngoài kia, một bệnh nhân X, bị mắc COVID-19 và tế bào T của họ không đủ mạnh để loại bỏ nhiễm trùng vì họ bị ức chế miễn dịch. Vì vậy, họ sẽ bị nhiễm vi rút vào ngày nào đó. Họ có một số kháng thể ngẫu nhiên vì chúng đáp ứng một phần với vắc xin, nhưng vi rút học cách trốn tránh chúng và sau đó sẽ tràn ra ngoài".

Đầu năm nay, Ravi Gupta đã xuất bản một bài báo cho thấy quá trình này có thể xảy ra ở những bệnh nhân COVID-19 nặng đã được sử dụng huyết tương dưỡng bệnh (huyết tương phục hồi) chứa đầy kháng thể diệt vi rút. Vì hệ thống miễn dịch của họ vẫn không thể loại bỏ vi rút, vi rút đã học cách đột biến xung quanh các kháng thể đó. Người ta đã suy đoán rằng việc sử dụng rộng rãi huyết tương dưỡng bệnh trong thời kỳ đầu đại dịch là nguyên nhân thúc đẩy sự xuất hiện các biến thể.

Ông nói: “Chúng tôi không biết chắc chắn, nhưng rất nhiều kháng thể đã được sử dụng và nó có khả năng là một trong những động lực cho các biến thể. Nó đã được sử dụng rất rộng rãi ở Brazil, Ấn Độ, Anh và Mỹ, những nước đều đã phát triển các bộ biến thể của riêng mình”.

Cuộc chạy đua tạo vắc xin COVID-19 chống biến thể

Các nhà dịch tễ học đang cố gắng mô hình hóa một siêu biến thể mới có thể trông như thế nào.

Đến nay, những biến đổi chính trong vi rút giúp tăng khả năng lây truyền của nó. William Hanage giải thích rằng một trong những lý do biến thể Delta có tác động lớn như vậy là bởi nó phát triển cực kỳ nhanh chóng bên trong các tế bào con người, trước khi hệ thống miễn dịch bắt đầu hoạt động. Kết quả là những người bị nhiễm Delta mang số hạt vi rút trong mũi nhiều hơn khoảng 1.200 lần so với chủng SARS-CoV-2 ban đầu và xuất hiện các triệu chứng sớm hơn từ 2 đến 3 ngày.

Đây là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên. Các bản sao khác nhau của vi rút luôn được tạo ra, nhưng những bản sao tồn tại và trở nên thống trị vì có khả năng lây nhiễm sang người khác cao hơn. Tuy nhiên ở các quốc gia như Anh, nơi tỷ lệ dân số chưa tiêm vắc xin đang giảm dần, điều này có thể bắt đầu thay đổi. Các chủng SARS-CoV-2 có thể vượt qua các kháng thể nhiều khả năng trở nên chiếm ưu thế hơn, khiến cho siêu biến thể tiếp theo có thể né tránh ít nhất một số phần của đáp ứng miễn dịch.

William Hanage cho biết: “Các chủng vi rút cuối cùng sống sót và trở nên thống trị tùy thuộc vào giai đoạn nào của đại dịch mà bạn đang sống. Cho đến nay, điều nghiêm trọng hơn là vi rút lây truyền hiệu quả ở nhóm những người còn lại không được bảo vệ, nhưng điều đó được cho là sẽ thay đổi”.

Vì vắc xin COVID-19 được thiết kế với mục đích hướng tới sự tiến hóa của vi rút, các nhà dịch tễ học không cho rằng bất kỳ siêu biến thể mới nào khiến chúng hoàn toàn vô dụng và do đó sẽ rất khó dẫn đến các đợt bùng phát nghiêm trọng lớn, chẳng hạn như trong hai năm qua.

Ngoài ra, có một thế hệ thứ hai của vắc xin COVID-19 đã được phát triển. Novavax (Mỹ) đang hy vọng sẽ nhận được sự phê duyệt theo quy định cho vắc xin của mình trong vài tháng tới, trong khi nhiều loại vắc xin khác dự kiến ​​sẽ được tung ra thị trường từ nay đến năm 2023. Các nền tảng này đều đang thực hiện các bước của riêng mình để chống lại các biến thể tiềm năng trong tương lai.

Theo Karin Jooss, Phó chủ tịch điều hành kiêm trưởng bộ phận R&D của Gritstone (Mỹ) - hãng dược phẩm Mỹ có vắc xin COVID-19 thế hệ thứ hai trong các thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 1, các công ty đang giải trình tự tất cả biến thể SARS-CoV-2 hiện có và hướng tới tạo ra các đáp ứng kháng thể vô hiệu hóa các khu vực vi rút được duy trì ở tất cả chủng đó.

Thế nhưng, các nhà dịch tễ học tin rằng chỉ dựa vào vắc xin là không đủ. Ravi Gupta nói rằng ngay cả khi chúng ta cố gắng tìm cách sống chung với SARS-CoV-2 ở Anh thì vẫn cần có một số hạn chế để hạn chế sự lây lan của vi rút và giảm số lượng cơ hội để nó đột biến.

Ravi Gupta cho biết: “Hiện tại, số người mắc COVID-19 rất cao nên việc ngăn ngừa các ca lây nhiễm mới sẽ tốt hơn nhiều. Nói cách khác, chúng ta không nên lang thang ở những nơi đông người, trong các tòa nhà mà không đeo khẩu trang, dù điều đó rất khó thực hiện. Nếu bạn nhìn vào các biến thể hiện có, tất cả chúng đều xuất hiện ở các quốc gia có tỷ lệ lây truyền rất cao, không được kiểm soát - Ấn Độ, Anh, Brazil. Có lý do để chúng ta không nghe nói về một biến thể của Singapore hoặc Hàn Quốc".

Đó là một triết lý mà nhiều đồng nghiệp của ông đồng ý.