Phát hiện mới về đột biến chưa từng thấy của virus corona

Giáo sư Li Lanjuan và các đồng nghiệp ở Đại học Chiết Giang đã phát hiện trong một nhóm nhỏ bệnh nhân xuất hiện nhiều đột biến không được báo cáo trước đây. Những đột biến này bao gồm những thay đổi hiếm thấy đến nỗi các nhà khoa học chưa bao giờ nghĩ rằng chúng có thể xảy ra.

Đột biến nhất định có thể tạo ra những chủng chết người hơn

Các nhà khoa học này cũng xác nhận lần đầu tiên với bằng chứng trong phòng thí nghiệm rằng một số đột biến nhất định có thể tạo ra những chủng chết người hơn những chủng khác.

“Sars-CoV-2 đã có các đột biến có khả năng thay đổi đáng kể mức độ gây bệnh”, giáo sư Li và các đồng nghiệp viết trong một bài báo được công bố trên medRxiv.org hôm 19/4.

Giáo sư Li Lanjuan là chuyên gia dịch tễ học hàng đầu của Trung Quốc. Ảnh: Xinhua.

Nghiên cứu giáo sư Li cung cấp bằng chứng đầu tiên cho thấy đột biến có thể ảnh hưởng đến mức độ nghiêm trọng của virus gây bệnh hoặc mức độ gây hại tới vật chủ.

Bà Li thực hiện một cách tiếp cận khác thường để điều tra đột biến của virus. Nữ chuyên gia đã phân tích các chủng virus được phân lập từ 11 bệnh nhân Covid-19 lựa chọn ngẫu nhiên từ thành phố Hàng Châu ở tỉnh Chiết Giang, và sau đó kiểm tra xem chúng có thể lây nhiễm và tiêu diệt tế bào như thế nào.

Các đột biến nguy hiểm nhất ở bệnh nhân Chiết Giang cũng đã được tìm thấy ở hầu hết bệnh nhân trên khắp châu Âu, trong khi các chủng nhẹ hơn được tìm thấy ở các vùng của Mỹ, như bang Washington, theo bài báo của nhóm nghiên cứu.

Một nghiên cứu khác trước đó đã phát hiện chủng virus ở New York đến từ châu Âu. Tỷ lệ tử vong ở New York cũng tương tự với nhiều nước ở lục địa già, thậm chí còn cao hơn.

Tuy nhiên, đột biến yếu hơn không có nghĩa là nguy cơ thấp hơn đối với người bệnh, theo nghiên cứu của giáo sư Li. Tại Chiết Giang, hai bệnh nhân ở độ tuổi 30 và 50 nhiễm virus corona chủng yếu hơn đã lâm bệnh nặng. Mặc dù cả hai đều sống sót, bệnh nhân lớn tuổi hơn đã phải điều trị trong phòng chăm sóc tích cực.

Có thể làm sáng tỏ sự khác biệt về tỷ lệ tử vong

Phát hiện này có thể làm sáng tỏ sự khác biệt về tỷ lệ tử vong mang tính khu vực. Tỷ lệ nhiễm và tỷ lệ tử vong của đại dịch khác nhau từ nước này sang nước khác, và hiện cũng có một số lý giải.

Các nhà khoa học di truyền đã nhận thấy rằng những chủng virus ở những khu vực địa lý khác nhau vốn đã không giống nhau. Một số nhà nghiên cứu cho rằng tỷ lệ tử vong khác nhau có thể một phần là do đột biến nhưng không có bằng chứng trực tiếp.

Vấn đề còn phức tạp hơn vì tỷ lệ sống sót phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chẳng hạn như tuổi tác, tình trạng sức khỏe, bệnh nền hoặc thậm chí nhóm máu.

Virus corona ở New York đến từ châu Âu. Tỷ lệ tử vong ở New York cũng tương tự
với nhiều nước ở lục địa già, thậm chí còn cao hơn. Ảnh: Getty.

Tại các bệnh viện, Covid-19 được chữa trị như một chứng bệnh và bệnh nhân được điều trị giống nhau bất kể chủng nào. Giáo sư Li và các đồng nghiệp cho rằng việc xác định đột biến trong một khu vực có thể giúp xác định cách chống lại virus.

“Phát triển thuốc và vắc-xin, trong khi đang diễn ra cấp bách, cần phải tính đến tác động của những đột biến tích lũy này để tránh những nguy hiểm tiềm tàng”, các nhà khoa học này cho biết.

Theo truyền thông Trung Quốc, giao sư Li là nhà khoa học đầu tiên đề xuất phong tỏa Vũ Hán. Chính quyền Trung Quốc đã nghe theo khuyến nghị của bà vào cuối tháng 1, phong tỏa thành phố hơn 11 triệu dân.

Đội nghiên cứu của bà Li đã phát hiện hơn 30 đột biến. Trong số đó có 19 đột biến - hay khoảng 60% - là mới.

Họ đã phát hiện một số đột biến này có thể dẫn đến những thay đổi chức năng trong protein dằm (spike protein) của virus - một cấu trúc đặc thù trên vỏ virus cho phép virus corona liên kết với tế bào người. Mô phỏng máy tính dự đoán rằng những đột biến này sẽ làm tăng tính lây nhiễm.

Để xác minh lý thuyết, bà Li và các đồng nghiệp đã xem xét các tế bào có những chủng mang đột biến khác nhau. Các chủng hoạt động mạnh nhất có thể tạo ra lượng virus gấp 270 lần so với loại yếu nhất. Những chủng này cũng giết chết các tế bào nhanh nhất.

Đó là một kết quả bất ngờ từ nghiên cứu với ít hơn một chục bệnh nhân, chỉ ra rằng sự đa dạng thực sự của các chủng virus vẫn chưa được đánh giá đúng mức, bà Li viết trong bài báo.

Những đột biến là những gene khác với chủng đầu tiên được phân lập ở Vũ Hán, nơi virus corona chủng mới được phát hiện lần đầu tiên vào tháng 12/2019.

Virus corona này thay đổi ở tốc độ trung bình khoảng một đột biến mỗi tháng. Tới ngày 20/4, hơn 10.000 chủng đã được các nhà khoa học xác định trình tự trên tòan cầu bao gồm hơn 4.300 đột biến, theo Trung tâm Thông tin sinh học quốc gia Trung Quốc.

Mặc dù vậy, phần lớn các mẫu được xác định trình tự theo cách tiếp cận tiêu chuẩn để có thể cho ra kết quả nhanh nhất. Chẳng hạn, gene chỉ được đọc một lần và vẫn có khoảng trống sai sót.

Đội nghiên cứu của giáo sư Li sử dụng một phương pháp phức tạp hơn được gọi là giải trình sự siêu sâu. Mỗi khối của bộ di truyền virus được đọc hơn 100 lần, cho phép các nhà nghiên cứu thấy những thay đổi có thể đã bị bỏ qua theo cách tiếp cận thông thường.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ba thay đổi liên tiếp - được gọi là đột biến tri-nucleotide - ở một bệnh nhân 60 tuổi, hiện tượng được cho là hiếm gặp. Thông thường các gene đột biến tại một vị trí tại một thời điểm. Bệnh nhân này đã ở bệnh viện hơn 50 ngày, lâu hơn nhiều so với các bệnh nhân Covid-19 khác, và thậm chí chất thải của ông bị nhiễm các chủng virus sống.

“Điều tra tác động chức năng của đột biến tri-nucleotide này sẽ rất thú vị”, bà Li và các đồng nghiệp cho biết trong bài báo.

Giáo sư Zhang Xuegong, trưởng bộ phận thông tin sinh học tại Phòng thí nghiệm Khoa học và Công nghệ Thông tin Quốc gia tại Đại học Thanh Hoa, cho biết giải trình tự siêu sâu có thể là một chiến lược hiệu quả để theo dõi đột biến virus.

“Phương pháp này có thể mang lại một số thông tin hữu ích”, ông nói.

Tuy nhiên, phương pháp này có thể tốn thời gian và chi phí hơn nhiều. Nó không có khả năng được áp dụng cho tất cả các mẫu.

“Hiểu biết của chúng tôi về virus vẫn còn khá nông cạn”, ông Zhang. Các câu hỏi như virus đến từ đâu, tại sao nó có thể giết chết một số người trẻ khỏe mạnh trong khi không gây ra các triệu chứng có thể phát hiện ở nhiều người khác vẫn khiến các nhà khoa học đau đầu.

“Nếu có một khám phá làm đảo lộn nhận thức thông thường, thì cũng đừng ngạc nhiên”.