Biến thể Delta chưa phải là "trùm cuối" của đại dịch, đây là cách mà nó còn có thể tiến hóa

Sách giáo khoa sinh học sau đại dịch COVID-19 có thể đưa virus corona trở thành ví dụ điển hình nhất minh họa cho thuyết tiến hóa của Darwin. Từ chủng virus ban đầu ở Vũ Hán cho tới biến thể Alpha, Beta và giờ là Delta, sự biến đổi của chủng virus này có thể giải thích phần lớn những gì đã xảy ra và vẫn đang tiếp diễn.

Thuyết tiến hóa giải thích tại sao biến thể Delta lại lây lan nhanh hơn gấp nhiều lần so với chủng SARS-CoV-2 ban đầu ở Vũ Hán. Và nó còn có thể cho phép chúng ta dự đoán những biến thể virus nào nữa có thể xuất hiện trong tương lai.

Delta rõ ràng chưa phải là "trùm cuối" của đại dịch, Hamish McCallum, Giám đốc Trung tâm Sức khỏe Hành tinh và An ninh Lương thực, Đại học Griffith cho biết. Ông dự đoán virus sẽ còn biến đổi theo thuyết tiến hóa và chúng ta phải chuẩn bị cho điều đó.

Nhắc lại cho tôi biết, virus tiến hóa như thế nào?

Sự tiến hóa là kết quả của các đột biến ngẫu nhiên (hoặc lỗi) xảy ra trong bộ gen của virus khi nó nhân lên. Một vài trong số những đột biến ngẫu nhiên này sẽ mang lại cho virus lợi thế, chẳng hạn như giúp chúng lây nhiễm nhanh hơn, tăng độc lực hoặc tải lượng trong cơ thể người bệnh.

Các chủng virus cũng có thể tiến hóa thông qua một hiện tượng được gọi là "tái tổ hợp", khi hai virus gặp nhau và trao đổi bộ gen của chúng với nhau. Hoặc thậm chí, virus cũng có thể trao đổi gen của nó với gen của chính vật chủ.

Thông qua quá trình chọn lọc tự nhiên, các virus mới, hay biến thể của chúng sẽ xuất hiện. Các đột biến nào thuận lợi cho sự tồn tại của chúng sẽ được giữ lại và di truyền sang cho thế hệ virus tiếp theo.

Vì vậy, bất kể virus tiến hóa theo cách nào, chúng ta cũng sẽ thấy đường cong dịch bệnh trở nên dốc hơn, nghĩa là chúng sẽ tạo ra nhiều ca bệnh hơn. Điều này lại có thể xảy ra theo 2 kịch bản:

Một là virus có thể tiến hóa để dễ lây lan hơn. Nghĩa là khi nó nhiễm vào một người, người này có khả năng sẽ lây nhiễm cho nhiều người hơn. Thứ hai, chúng ta cũng sẽ thấy virus tiến hóa để rút ngắn chu kỳ lây nhiễm, hay khoảng thời gian cần thiết để nó nhân lên trong cơ thể một người và rồi lây cho người tiếp theo kế đó.

Cả hai thay đổi này rõ ràng là tin tốt cho virus, nhưng không phải cho con người.

Vậy đó có phải lời giải thích cho biến thể Delta?

Chính xác. Lý thuyết này giải thích tại sao biến thể Delta đang càn quét thế giới và hiếm ai nhiễm COVID-19 ngày nay còn mang trong mình chủng virus ở Vũ Hán ban đầu.

Trong khi chủng virus SARS-CoV-2 ban đầu ở Vũ Hán chỉ có hệ số lây nhiễm R = 2 hoặc 3, con số của biến thể Delta là 5-6 (một số nhà nghiên cứu nói rằng con số này thậm chí còn cao hơn). Vì vậy, một người nào đó bị nhiễm biến thể Delta có khả năng lây nhiễm cho một số lượng người gấp từ 2-3 lần so với chủng Vũ Hán ban đầu.

Hiện cũng có bằng chứng cho thấy chu kỳ lây nhiễm của Delta ngắn hơn so với chủng SARS-CoV-2 gốc. Và điều này có thể là do tải lượng virus trong bệnh nhân nhiễm biến thể Delta cao hơn so với chủng Vũ Hán.

Điều này khiến nó có thể dễ dàng lây lan hơn trong không khí, qua các tiếp xúc thoáng qua, trong khoảng thời gian ngắn hơn như chỉ với một chuyến đi thang máy.

Hệ số lây nhiễm của SARS-CoV-2 và các biến thể so với quai bị và bệnh sởi.

Vắc-xin có ảnh hưởng đến quá trình tiến hóa của virus không?

Chúng ta biết vắc-xin COVID-19 được thiết kế để chống lại chủng SARS-CoV-2 ban đầu ở Vũ Hán. Nó có tác dụng chống lại biến thể Delta nhưng ít hiệu quả hơn. Thuyết tiến hóa đã dự đoán điều này, các biến thể của virus có thể tránh được vắc-xin. Và nó sẽ truyền lại khả năng này cho con cháu của mình vì đây là một khả năng có lợi thế về mặt tiến hóa.

Các nhà phát triển vắc-xin tất nhiên cũng biết điều đó. Họ đang có kế hoạch tinh chỉnh lại vắc-xin của mình với biến thể Delta, giống với cách chúng ta phải tinh chỉnh lại vắc-xin cúm hàng năm. Một số chuyên gia cho rằng các mũi tiêm nhắc lại là cần thiết, nhưng một số nhà nghiên cứu cho rằng đây chưa phải là thời điểm bởi vắc-xin vẫn có tác dụng trên 90% để ngăn ngừa các ca bệnh nặng.

Nhưng về lâu về dài, các nhà sản xuất vắc-xin cũng nhìn thấy viễn cảnh rằng họ sẽ có cơ hội sản xuất các mũi tiêm hàng năm cho COVID-19, nếu virus này không biến mất và tiếp tục tiến hóa để kháng lại vắc-xin đã được sản xuất trước đó.

Tại đây, thuyết tiến hóa vẽ ra một viễn cảnh tăm tối nếu chúng ta không tinh chỉnh vắc-xin COVID-19 của mình. Đó là khi dược lực của nó giảm đến một ngưỡng cho phép virus vẫn truyền được từ người này sang người khác dù họ đã tiêm chủng, lý thuyết tiến hóa cho rằng độc lực của virus sẽ tăng lên đối với những người chưa tiêm chủng.

Nói một cách khác, khi vắc-xin mất hiệu lực, virus sẽ gây bệnh nặng hơn với những người chưa tiêm. Họ có thể dễ tử vong hơn.

Các biến thể sau Delta sẽ như thế nào?

Trong ngắn hạn, McCallum cho biết rất có thể quá trình tiến hóa sẽ tiếp tục "tinh chỉnh" virus SARS-CoV-2 theo các kịch bản sau:

- Hệ số lây nhiễm R của nó sẽ tiếp tục tăng (sẽ có nhiều người bị nhiễm bệnh hơn)

- Chu kỳ lây nhiễm sẽ giảm (mọi người sẽ lây nhiễm sớm hơn)

- Biến thể mới sẽ làm giảm hiệu quả của vắc-xin

Nhưng chúng ta không biết những biến đổi này có thể xảy ra tới mức độ nào, R có thể tăng tới bao nhiêu hay chu kỳ lây nhiễm giảm tới mấy ngày? Một số nhà khoa học cho rằng virus có thể đã đạt đến "thể lực cao nhất" của nó với biến thể Delta. Tuy nhiên, nó vẫn có thể giấu một số mánh khóe nữa.

Nhóm Cố vấn Khoa học về Các trường hợp Khẩn cấp (SAGE) của chính phủ Vương quốc Anh gần đây đã khám phá ra các kịch bản tiến hóa lâu dài của SARS-CoV-2.

Họ cho rằng gần như chắc chắn sẽ có "sự trôi dạt kháng nguyên" xảy ra trong biến thể Delta. Đó là sự tích tụ của các đột biến nhỏ khiến vắc-xin hiện tại trở nên kém hiệu quả hơn. Vì vậy, SAGE khuyến cáo các hãng dược phẩm theo dõi chặt biến thể Delta và sửa đổi vắc-xin của họ khi cần thiết.

Một khả năng nguy hiểm hơn, khi Delta lây nhiễm một số bệnh nhân cũng đang bị cúm mùa. Virus này có thể tái tổ hợp với virus cúm để tạo ra "sự thay đổi kháng nguyên" hoàn toàn, cho phép nó trốn tránh hoàn toàn vắc-xin COVID-19.

Trong trường hợp này, chúng ta cần thiết kế lại vắc-xin nhiều hơn, có thể phải thiết kế lại từ đầu.

Virus có trở nên chết người hơn?

Thông thường, khi độc lực của virus đạt tới một mức nhất định, nghĩa là nó có khả năng giết người cao nhất, chủng virus này sẽ bị chính quá trình tiến hóa tiêu diệt. Bởi virus gây chết vật chủ cũng sẽ khiến chúng không có cơ hội sinh sôi nảy nở và tiếp tục tồn tại.

Chúng ta đã thấy điều này với đại dịch SARS năm 2003, khi virus quá độc với tỷ lệ tử vong trên 10%, nó đã giết chết tất cả các bệnh nhân trước khi kịp lây nhiễm sang người khác. Điều này đã khiến SARS biến mất chỉ trong 8 tháng.

SAGE cho rằng trong dài hạn SARS-CoV-2 không thể tiến hóa để độc hơn. Nhưng trong thời gian ngắn, Delta vẫn có khả năng tiến hóa để tăng thêm một chút độc lực, vì nhìn chung, tỷ lệ tử vong mà nó gây ra vẫn còn ở mức thấp.

Chỉ có một trường hợp mà Delta có thể trở nên độc hẳn lên, là nó khi tái tổ hợp với các chủng virus khác hiện đang lây nhiễm trên người.

Vì vậy, câu trả lời cho câu hỏi quan trọng này vẫn chưa rõ ràng. Chúng ta không thực sự biết virus có trở nên chết người hơn theo thời gian hay không, mà chỉ có thể giải thích nếu điều đó xảy ra thì nó có thể xảy ra theo cách nào.

Ngược lại, McCallum cho biết "chúng ta không thể mong đợi virus này sẽ giảm độc lực và trở nên vô hại một cách kỳ diệu". Nhiều người nghĩ rằng COVID-19 sẽ dần trở thành một chủng cúm mùa, nhưng có lẽ điều đó sẽ không xảy ra trong thời gian ngắn.

Con người sẽ tiến hóa để bắt kịp virus?

Đáng buồn thay, câu trả lời là "không". Con người không sinh sản đủ nhanh, và tích lũy các đột biến đủ nhanh để có thể vượt mặt virus trong cuộc đua tiến hóa.

Ngoài ra, theo thuyết tiến hóa, một sinh vật chỉ biến đổi khi bị đặt vào các điều kiện gọi là "áp lực chọn lọc tự nhiên". Chẳng hạn, virus cần tiến hóa vì chúng ta đang tiêm vắc-xin để chống lại chúng.

Ở phía ngược lại, SARS-CoV-2 và cả biến thể Delta hiện tại chưa giết được hầu hết những người mà nó lây nhiễm. Và ở các quốc gia có hệ thống chăm sóc sức khỏe có nguồn lực tốt, nó không giết chết nhiều người trong độ tuổi sinh sản.

Chung quy lại, không có "áp lực chọn lọc" nào quá lớn đặt lên con người hiện tại. Bởi vậy, chúng ta sẽ không thể hóa vượt qua được virus. Chúng ta chỉ có thể đuổi theo chúng bằng khoa học công nghệ, theo dõi sự tiến hóa của SARS-CoV-2 để tinh chỉnh các biện pháp như vắc-xin hay chiến lược phòng dịch để đối phó với chúng.

Tham khảo Theconversation