Cách SARS-CoV-2 đột biến để tránh bị kháng thể tiêu diệt

Xóa bỏ ở trình tự mã hóa của protein dằm

Trong bản báo cáo khoa học, được công bố trên Tạp chí Science ngày 4/2 các nhà nghiên cứu thông báo, những xóa bỏ này xảy ra trong một phần của trình tự mã hóa cho hình dạng của protein spike (protein dằm) để thâm nhập tế bào, nên các kháng thể trung hòa trước đây không thể bắt được các protein spike của virus.

Những kháng thể (xanh lục và đỏ) liên kết với protein spike SARS-CoV-2 trong tế bào (xanh lam) khi không có sự xóa bỏ trong trình tự gene (trái). Sự mất đoạn trong trình tự gene  khiến protein spike ngừng gắn kết với kháng thể trung hòa (không có màu xanh lá cây) nhưng những kháng thể khác (màu đỏ) vẫn gắn rất tốt (phải). Sự xóa lặp lại tạo ra các biến thể thoát khỏi kháng thể trung hòa.

Do "trình đọc hiệu đính" phân tử, thường bắt lỗi trong quá trình sao chép nhân bản SARS-CoV-2 "mù" trong việc sửa chữa các hiện tượng xóa, điểm bị xóa gắn chặt vào vật liệu di truyền của biến thể virus.

TS Paul Duprex, Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Văcxin tại Đại học Pittsburg cho biết, một khi đã bị xóa, trình tự không thể phục hồi, nếu bị xóa một mẩu trong một phần quan trọng trình tự gene của virus mà kháng thể "nhìn thấy", thì virus cũng sẽ không bị kháng thể tấn công.

Các biến thể lần đầu tiên xác định ở Vương quốc Anh và Nam Phi đều có những biến mất trong trình tự gene này.

Nhóm nghiên cứu Duprex lần đầu tiên phát hiện ra những dấu vết xóa bỏ ở trình tự gene chống lại kháng thể trung hòa này trong một mẫu virus từ một bệnh nhân bị suy giảm miễn dịch, nhiễm SARS-CoV-2 trong 74 ngày và thiệt mạng vì Covid-19.

Trong một thời gian dài, virus và hệ thống miễn dịch giao tranh theo kiểu "mèo vờn chuột", tạo rất nhiều cơ hội cho những biến đổi làm xuất hiện các đột biến đáng lo ngại này trong bộ gene của virus, đang lây nhiễm trên toàn thế giới.

TS Kevin McCarthy, trợ lý giáo sư sinh học phân tử và di truyền học phân tử tại Đại học Pittsburg và các đồng nghiệp cùng nghiên cứu cơ sở dữ liệu về trình tự gene SARS-CoV-2, được thu thập trên khắp thế giới và nhận thấy sau nhiều lần xóa các đoạn trong trình tự thì một mô hình đột biến xuất hiện.

Việc xóa liên tục này diễn ra ở những điểm giống nhau trong trình tự gene, những điểm mà virus có thể chịu đựng sự thay đổi về hình dạng ban đầu, không làm mất khả năng xâm nhập tế bào và tạo bản sao của chính nó.

Bắt đầu nghiên cứu cải tiến văcxin

Trong số các trình tự gene của SARS-CoV-2 mà McCarthy xác định là có những sự xóa này, có "biến thể Vương quốc Anh" - tên riêng là B.1.1.7. Đến thời điểm tháng 10/2020, biến thể B.1.1.7 vẫn chưa lan rộng nhưng đã có trong bộ dữ liệu.

Chủng virus được xác định ở bệnh nhân Pittsburgh còn dễ bị vô hiệu hóa bởi một đám kháng thể có trong huyết tương những bệnh nhân đã khỏi bệnh, điều đó cho thấy đột biến bằng cách xóa đi một đoạn trong trình tự gene của virus không phải là tất cả. Nhưng đó là nhận biết quan trọng khi thiết kế và phát triển các công cụ để chống lại virus.

Theo TS Duprex, nhận biết những biến đổi của virus theo nhiều cách khác nhau để có thể kết hợp các loại kháng thể và văcxin khác nhau là cách chúng ta chiến thắng virus đột biến.  

Bản báo cáo khoa học này cho thấy cách mà SARS-CoV-2 có khả năng thoát khỏi các loại văcxin và phương pháp điều trị hiện nay, nhưng tại thời điểm này, không thể biết chính xác khi nào nguy cơ này có thể xảy ra. Văcxin Covid-19 trên thị trường hiện nay có mức độ bảo vệ cao trong bao lâu? Cũng chưa thể dự đoán được khả năng lây nhiễm và ủ bệnh của những chủng đột biến này.

TS McCarthy cho biết, những biến đổi theo cách xóa một đoạn nhỏ trình tự gene này làm giảm hiệu quả của hệ thống miễn dịch cơ thể đến đâu vẫn chưa được xác định, nhưng tại thời điểm này, chúng ta phải bắt đầu nghiên cứu cải tiến văcxin.