SỰ BIẾN ĐỔI CỦA VIRUS: SỰ NGUY HIỂM CỦA TƯƠNG LAI
Khái quát về Virus
- Virus chỉ chứa một loại axit nucleic duy nhất: hoặc là ADN hoặc là ARN, không bao giờ chứa đồng thời cả 2 loại axit nhân.
- Virus sinh sản bằng cách sao chép từ vật liệu di truyền duy nhất của chúng, không phân chia bằng cách phân đôi như các vi khuẩn.
- Virus sống cuộc sống 'không làm mà vẫn có ăn'. Virus ký sinh bắt buộc trong tế bào sống, chúng dựa vào nguồn năng lượng và bộ máy của tế bào (ví dụ các ribosome, ARN vận chuyển...) để tổng hợp protein.
Virus tổng hợp các thành phần của chúng một cách riêng rẽ và sau đó tự lắp ráp với nhau để tạo thành những hạt virus mới. Chính điều này là một phần lý giải tại sao chúng có thể đột biến nhanh đến thế.
Virus không nhạy cảm với các kháng sinh thông thường (Vaccine vẫn là phương pháp hiệu quả nhất để phòng virus)
Khái niệm đột biến và biến thể virus
Công việc của virus là lây nhiễm sang nhiều tế bào hơn bằng cách tạo ra các bản sao của chính nó, vì vậy nó có thể tiếp tục lây lan. Nó hoạt động giống như một kiến trúc sư muốn xây càng nhiều nhà càng tốt bằng cách sử dụng cùng một bản thiết kế. Đôi khi các tai nạn và lỗi ngẫu nhiên xảy ra khi virus đang sao chép chính nó, vì thế nó trông hơi khác một chút so với bản thiết kế ban đầu. Những lỗi này được gọi là các “đột biến” và chúng có thể xảy ra. Hầu hết chúng không ảnh hưởng đến cách virus lây lan hoặc mức độ nghiêm trọng của bệnh. Một số đột biến này có thể khiến virus trở nên mạnh hơn, yếu hơn, hầu như không thay đổi hoặc thậm chí biến mất hoàn toàn.
Ảnh : minh hoạ (MXH)
Khi virus bắt đầu sao chép các phiên bản đột biến của mình, chúng sẽ tạo ra các “biến thể” mới. Một biến thể là một bản sao của virus ban đầu có một hoặc nhiều đột biến khác thường. Cũng giống như bản thiết kế cho một ngôi nhà, chúng có thể có cửa sổ dài hơn trên một tầng so với ngôi nhà đầu tiên. Số khác có thể có kích thước ống khói khác so với các bản thiết kế ban đầu.
Chỉ có một số phần nhỏ của ngôi nhà được thay đổi nhưng nền móng, số phòng, ô cửa và cấu trúc vẫn giữ nguyên. Những ngôi nhà này đang được xây dựng trên khắp thế giới và khi mỗi ngôi nhà tự sao chép, những thay đổi nhỏ hơn như thế này sẽ tiếp tục xảy ra. Khi một biến thể gây hại cho cơ hội tái tạo hoặc lây lan sang người khác của virus, nó có xu hướng biến mất. Hãy coi điều này giống như một sự thay đổi trong thiết kế của ngôi nhà mà không ai muốn mua.
Thường xuyên, một số đột biến đơn lẻ này trở nên thực sự thành công và giúp virus dễ dàng truyền từ cá thể này sang cá thể khác hoặc gây ra các triệu chứng nghiêm trọng hơn.
Ví dụ: Trong thú y chúng ta có một loại virus có sự đột biến một cách nhanh chóng là Infectious Bronchitis Virus (IBV). Cùng là một coronavirus mạch đơn ARN giống như virus gây ra COVID-19, chúng có khả năng to lớn để biến đổi về cả đột biến và sự tái tổ hợp gen. Khi các biến thể được lưu hành trong một quần thể và gây ra nhiều khả năng lây lan hơn, thì khả năng virus đột biến sẽ tăng lên, vì nó có nhiều cơ hội để tự sao chép và thực hiện các thay đổi trong quá trình này. Vì thế hiện nay chúng ta phân IBV ra làm 2 phần là IB cổ điển (IB classical) và các IB biến chủng (có khả năng thoát khỏi kháng thể được tạo ra từ vaccine chủng cổ điển). Hiện tượng đột biến ở virus cũng xảy ra ở những nơi có sự khác biệt về địa lý. Do đó, một biến thể ở Châu Âu như 793/B có thể sẽ khác biệt so với ở Var-2 thuộc dòng GI-23 của Trung Đông .
Ảnh Infectious Bronchitis Virus (IBV): Chỉ cần biến đổi >5% trong vùng biến đổi của S1 gene chúng ta đã có một biến chủng mới
Biến thể có nguy hiểm hơn virus gốc không?
Sự nguy hiểm của virus đột biến phụ thuộc vào nơi đột biến và mức độ đột biến đó, nhưng hầu hết vô hại và không ảnh hưởng đến các đặc tính sinh học của virus. Tuy nhiên, một số đột biến mang lại lợi thế chọn lọc cho virus, tạo thành một dòng mới, làm tăng khả năng lây nhiễm sang người khác. Những đột biến này có thể dẫn đến sự phát tán virus nhiều hơn, giải phóng các phần tử virus lây nhiễm vào môi trường, hoặc giúp virus né tránh các phản ứng miễn dịch của cơ thể.
Theo đó, những mối nguy tiềm ẩn bao gồm:
- Thay đổi khả năng lây truyền
- Sự khác biệt về mức độ nghiêm trọng của bệnh
- Khả năng tránh bị phát hiện bằng các xét nghiệm chẩn đoán virus
- Giảm nhạy cảm với các phương pháp điều trị
- Khả năng trốn tránh miễn dịch tự nhiên hoặc do vắc xin tạo ra
Các biến thể của virus được theo dõi như thế nào?
Mỗi virus đều có cây phát sinh gen (Phylogenetic tree) riêng là nơi ghi nhận các chủng và biến đổi của virus đó
Ảnh: cây phát sinh gen (Phylogenetic tree) của IBV
Biến thể virus có ảnh hưởng đến hiệu quả của vaccine?
- Theo như chúng ta biết thành phần của vaccine là những đơn vị cấu tạo của virus ( Có thể là độc tố, protein bề mặt hoặc cả con virus đã làm yếu đi) để đưa vào cơ thể nhằm kích thích hệ miễn dịch sinh kháng thể tiêu diệt mầm bệnh. Chủ yếu các biến đổi sẽ không gây ảnh hưởng đặc tính sinh học của virus nên sẽ không gây ảnh hưởng tới các vaccine có thành phần từ virus gốc. Nhưng đối với đột biến thay đổi lớn như đã nêu trên thì ảnh hưởng rất nhiều đến với vaccine tiêm chủng.
- Những đột biến có tính chất theo vùng, nhưng đối với gia cầm thì tính chất này chỉ mang tính tương đối bởi các loài chim có đặc tính di cư, chúng mang mầm bệnh ra khắp thế giới. Đây cũng là cơ hội giúp các chủng virus có cơ hội tái tổ hợp gen để tạo các biến thể khác nhau hơn nữa
Bản đồ nghiên cứu chim di khu vực châu Á và châu Phi của Kemin bằng công nghệ tiên tiến
- Để làm ra một loại vaccine chúng ta cần nhiều thời gian nghiên cứu và cần công nghệ, tiền bạc để có thể đưa vaccine đó vào sử dụng.
Ví Dụ như COVID-19 chúng ta cũng phải chờ gần 2 năm mới có được vaccine, mà đó là đã huy động rất nhiều nguồn lực vào đó.
Biện pháp kiểm soát các biến thể?
- Cần đảm bảo các biện pháp phòng hộ xung quanh nơi chăn nuôi, làm vaccine đầy đủ để tạo bảo hộ các bệnh nguy hiểm và nhiều biến thế (IBV, Cúm gia cầm...), ngay cả khi áp lực dịch tễ không cao để không cho virus không có cơ hội xâm nhập và phát triển.
- Thời đại 4.0 chúng ta cũng có thể theo dõi các chủng biến thể nguy hiểm trên các kênh thông tin, qua đó đề phòng bằng các lựa chọn Vaccine phù hợp.