"Khối cầu gai" khuynh đảo thế giới: Thấy gì từ bức hình minh họa 3D nổi tiếng của virus SARS-CoV-2?

Giống như tốc độ lây nhiễm của virus corona chủng mới ( SARS-CoV-2 ) gây bệnh viêm phổi cấp ( COVID-19 ) trên thế giới, hình ảnh 3D sặc sỡ của loại virus có dạng khối cầu gai này cũng được chia sẻ nhanh chóng trên truyền thông và các trang mạng xã hội sau khi nó được công bố. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết đến câu chuyện phía sau hình ảnh nổi tiếng này.

Đầu tiên, phải nói tới những người đã khắc họa hình ảnh virus SARS-CoV-2 thông qua bản vẽ 3D sinh động. Đó là họa sĩ minh họa Alissa Eckert của Trung tâm Phòng ngừa và Kiểm soát Dịch bệnh Mỹ (CDC), và đồng nghiệp của cô, anh Dan Higgins.

"Hình ảnh ban đầu được thiết kế với mục đích phục vụ công chúng. Tuy nhiên, nó cũng được sử dụng để giúp các nhà nghiên cứu phân biệt và hình dung các thông tin [về virus SARS-CoV-2]. Việc tạo ra các hình ảnh trực quan về dịch bệnh cũng là một cách để biến một thứ phức tạp, trừu tượng trở nên hữu hình", họa sĩ Eckert cho biết.

Thực chất, virus SARS-CoV-2 không phải là sinh vật sống, và chúng không thể tự nhân bản. Chúng xâm nhập và chiếm lấy các tế bào của vật chủ - ở đây là con người - khiến cho vật chủ bị bệnh. Virus sẽ nhân bản trong tế bào bị xâm chiếm của vật chủ và tiếp tục xâm nhập vào những tế bào khỏe mạnh khác.

Có rất nhiều cách để minh họa các khái niệm y khoa khó tiếp cận, ví dụ như triệu chứng của virus (Ebola) hoặc nhân tố lây truyền (muỗi - Zika). Tuy nhiên, hai họa sĩ Eckert và Higgins dã lựa chọn phương án mà các họa sĩ chuyên vẽ minh họa y tế chuyên nghiệp gọi là "shot beauty": tập trung cận cảnh vào chi tiết và chỉ thể hiện 1 chủ thể.

Virus không phải là thực thể sống, nhưng họ đã lựa chọn kết cấu gồ ghề để tạo cảm giác nó "giống như một thứ bạn có thể chạm được", kết hợp cùng những hiệu ứng như ánh sáng và đổ bóng càng làm tăng tính chân thực.

Hình ảnh thực tế của virus corona chủng mới khi được quan sát qua kính hiển vi.

Lí giải ý nghĩa của hình ảnh minh họa virus SARS-CoV-2

Có 2 lý do khiến chúng ta phát bệnh: virus có thể phá vỡ chức năng bình thường của tế bào hoặc phá hủy tế bào, và khi đó hệ thống miễn dịch của chúng ta bắt đầu hoạt động để chống lại những "kẻ xâm nhập", khiến chúng ta có những triệu chứng như sốt - thân nhiệt của chúng ta tăng lên để hệ thống miễn dịch có thể tiêu diệt "kẻ xâm nhập".

Sau khi dịch COVID-19 bùng phát, các nhà khoa học tại Trung Quốc đã công bố dữ liệu trình tự gen của virus SARS-CoV-2. Các nhà khoa học trên thế giới đang kết hợp những dữ liệu và hình ảnh đã có trong việc phát triển các loại vaccine ngừa COVID-19 được kỳ vọng sẽ thành công trong những tháng tới.

Thực tế, khi quan sát dưới kính hiển vi, có thể thấy rằng virus corona không có nhiều màu sắc sặc sỡ như hình ảnh 3D của nó. Tuy nhiên hình ảnh 3D này cũng đã thể hiện được nhiều điều về đặc điểm của loại virus này:

Hình ảnh minh họa virus SARS-CoV-2 giúp các nhà khoa học dễ hình dung về cấu tạo của loại virus này: Alissa Eckert, Dan Higgins/CDC

- Bề mặt màu xám thể hiện lớp vỏ bọc hình cầu bao quanh nhân của virus, chứa vật liệu di truyền của nó.

- Các mảnh nhỏ màu da cam là "protein màng" (protein M), loại protein cấu trúc có số lượng nhiều nhất trong virus này và là loại protein quyết định hình dạng của virus SARS-CoV-2, theo họa sĩ Eckert. Các loại protein khác nhau có trong từng loại virus chính là yếu tố giúp các nhà khoa học phân biệt giữa chúng và tìm hiểu đặc tính của chúng.

- Các mảnh nhỏ màu vàng là protein vỏ ngoài (protein E), loại protein nhỏ nhất trong số các protein cấu trúc. Chúng "có vai trò quan trọng đối với chức năng nhân bản của virus - ví dụ như việc xâm nhập, lắp ráp và giải phóng".

- Các gai nhọn màu đỏ: Các cụm protein này (protein S) giống như công cụ "giúp virus gắn vào tế bào và xâm nhập", theo họa sĩ Eckert. Chúng cũng tạo ra hiệu ứng quầng sáng hoặc vành giống như vương miện xung quanh virus.

Các gai màu đỏ của virus SARS-CoV-2 bám vào tế bào của con người và giúp màng tế bào của virus hấp phụ màng tế bào của người. Sau đó, gen của virus SARS-CoV-2 sẽ xâm nhiễm tế bào vật chủ và bắt đầu quy trình nhân bản.

Đáng lưu ý, các protein S của virus corona có khả năng liên kết với tế bào người cao hơn gấp 10-20 lần so với virus SARS năm 2002-2003, theo các nhà nghiên cứu. Họ cũng kết luận rằng đặc tính này giúp virus SARS-CoV-2 có thể lây nhiễm từ người sang người dễ dàng hơn so với virus SARS.