4 lý do nào khiến biến thể B1617 có tốc độ lây lan nhanh chóng mặt?

Ảnh minh hoạ.

Biến thể B1617 của SARS-CoV-2 gây bệnh COVID-19 đã xâm nhập hơn 50 quốc gia, vượt qua các chủng khác và tiếp tục lây nhiễm. Các chuyên gia cảnh báo đây cũng sẽ không phải là lần cuối cùng virus này đột biến.

Song điều gì khiến chủng virus được phát hiện lần đầu tiên ở Ấn Độ này có khả năng lây lan nhanh đến vậy?

Tiến sĩ Sebastian Maurer-Stroh, chuyên gia về virus và giám đốc điều hành của Viện Tin học Sinh học tại Cơ quan Khoa học, Công nghệ và Nghiên cứu, chỉ ra bốn đặc điểm điển hình của B1617.

Đầu tiên là một chút sơ lược về đặc điểm sinh học của virus này. Những gì bạn thấy trong sơ đồ dưới đây là protein đột biến của SARS-CoV-2 - những gai nhỏ tạo nên hình dạng đặc biệt của virus.

Protein đột biến là một trimer - phức hợp được hiển thị bằng màu xám. Phức hợp màu xanh lá cây và màu vàng là hai kháng thể khác nhau liên kết với protein đột biến. Các vòng tròn màu đại diện cho các đột biến khác nhau trong B16172.

Các đột biến của virus giúp bám dính dễ dàng hơn với thụ thể ACE2

Thụ thể ACE3 là protein thụ thể trong tế bào vật chủ. Các thụ thể ACE2 được tìm thấy ở các bộ phận khác nhau của cơ thể, bao gồm cả đường hô hấp và được sử dụng làm điểm xâm nhập của SARS-CoV-2.

Sars-CoV-2 xâm nhập vào bên trong tế bào chủ thông qua protein tăng đột biến trên bề mặt của nó. Protein đột biến và các thụ thể có cấu hình 3D cụ thể cho phép chúng liên kết với nhau. Virus chỉ gắn vào các tế bào có các thụ thể này.

Protein gai gắn vào một thụ thể ACE2 trong tế bào vật chủ rồi được một enzyme khác kích hoạt.

Bây giờ, chúng ta hãy xem xét kỹ hơn một trong các tiểu đơn vị trên protein đột biến để xem các đột biến của nó đã giúp ích như thế nào.

Các nhà khoa học cho rằng đột biến L452R và đột biến T478K khiến virus SARS-CoV-2 dễ bám vào thụ thể hơn và dễ xâm nhập tế bào hơn. Nhờ đó, virus có thể lây lan ra nhiều tế bào hơn. 

Tuy nhiên, lây lan dễ hơn không có nghĩa là virus có thể khiến con người mắc bệnh nặng hơn. Đa số biến thể dễ lây hơn thường không gây triệu chứng bệnh hoặc khiến bệnh nặng hơn.

Một chủng dễ lây truyền hơn thường không có nhiều triệu chứng hơn hoặc dẫn đến một dạng bệnh nghiêm trọng hơn.

Giảm liên kết với kháng thể

T478K và các đột biến khác dường như khiến virus ít dính vào kháng thể. Trong phản ứng miễn dịch hoàn chỉnh, có nhiều loại kháng thể kết hợp với nhau.

Mặc dù chưa chứng minh đột biến T478K khiến virus ít dính vào kháng thể hơn, nhưng dữ liệu hiện có cho thấy có mối liên quan này. Đột biến E484K trong biến thể B1351 (Nam Phi) và P1 (Brazil) ở cùng ví trí như đột biến T478K, nên có thể các biến thể này gây ra tác động giống nhau.

Mặc dù một đột biến có thể giảm hiệu quả vaccine nhưng không đủ để vô hiệu hóa hoàn toàn. Tiêm phòng và miễn dịch tự nhiên khỏi các bệnh nhiễm trùng vẫn rất hiệu quả trong việc giảm nguy cơ nhiễm bệnh và lây lan bệnh tật, cũng như bảo vệ chống lại một dạng nặng của bệnh - ngay cả trong trường hợp biến thể.

Một protein đột biến ổn định hơn

Đột  biến D614G rất thành công trong tăng cường tính ổn định cho protein gai của virus và gần như nó xuất hiện trong mọi biến thể. D614G khiến protein gai có hình dạng mở hơn, bề mặt rộng hơn để tương tác dễ hơn với thụ thể ACE2, nhờ đó tăng tính lây lan.

Protein gai ổn định hơn cũng có nghĩa là bề mặt virus SARS-CoV-2 có nhiều protein gai hơn, tăng cơ hội cho virus trong xâm nhập tế bào vật chủ.

Đột biến D614G khiến virus lây lan dễ hơn, khiến người bệnh có nhiều virus hơn nhưng không khiến bệnh nặng hơn.

Cải thiện tỷ lệ phân cắt

Protein đột biến cần được phân cắt thành hai đơn vị (được gọi là đơn vị S1 và S2) để cho phép các thay đổi cấu trúc cần thiết để xâm nhập vào tế bào.

Biểu đồ cho thấy protein đột biến trên virus Sars-CoV-2 trước khi phân tách và bên phải cho thấy nó trông như thế nào sau khi đơn vị S1 phân ly.

Các đột biến như P681R có thể cải thiện tỷ lệ phân cắt và do đó làm tăng khả năng lây nhiễm.  Tuy nhiên, điều này chưa được xác nhận về mặt thí nghiệm.

Không chỉ châu Á, các khu vực khác cũng lo ngại về biến thể B1617. Ở châu Âu, xuất hiện nhiều lời kêu gọi xem xét lại kế hoạch mở cửa trở lại của Anh vì lo sợ biến thể này có thể kích hoạt làn sóng dịch bệnh mới.

Mộc Miên (Theo Straits Times)