Các nhà nghiên cứu COVID đang làm việc với tốc độ chóng mặt để tìm hiểu về khả năng lây truyền, mức độ nghiêm trọng và khả năng trốn tránh vắc xin của biến thể.
Chưa đầy một tuần trôi qua kể từ khi các nhà khoa học ở Botswana và Nam Phi cảnh báo thế giới về một biến thể SARS-CoV-2 mới đang lây lan nhanh hiện nay được gọi là Omicron. Các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới đang chạy đua để tìm hiểu mối đe dọa mà biến thể này - hiện đã được xác nhận ở hơn 20 quốc gia - gây ra cho thế giới. Tuy nhiên, các nhà khoa học có thể mất hàng tuần để vẽ một bức tranh hoàn chỉnh hơn về Omicron, đồng thời hiểu rõ về khả năng lây truyền và mức độ nghiêm trọng của nó, cũng như khả năng né tránh vắc xin và gây tái nhiễm của nó.
Senjuti Saha, nhà vi sinh học phân tử và giám đốc Quỹ Nghiên cứu Sức khỏe Trẻ em ở Dacca, Bangladesh cho biết: “Bất cứ nơi nào tôi đi, mọi người đều nói: hãy cho chúng tôi biết thêm về Omicron. "Có rất ít hiểu biết về những gì đang xảy ra, và điều đó đúng, ngay cả đối với các nhà khoa học."
Sự gia tăng nhanh chóng của Omicron ở Nam Phi là điều khiến các nhà nghiên cứu lo lắng nhất, vì nó cho thấy biến thể này có thể gây ra sự gia tăng bùng nổ trong các trường hợp COVID-19 ở những nơi khác. Vào ngày 1 tháng 12, Nam Phi ghi nhận 8.561 trường hợp, tăng từ 3.402 trường hợp được báo cáo vào ngày 26 tháng 11 và vài trăm trường hợp mỗi ngày vào giữa tháng 11, với phần lớn sự gia tăng xảy ra ở tỉnh Gauteng, quê hương của Johannesburg.
Các nhà dịch tễ học đo lường sự phát triển của dịch bằng cách sử dụng R, số trường hợp mới lây lan trung bình theo mỗi lần nhiễm trùng. Vào cuối tháng 11, Viện Quốc gia về Bệnh Truyền nhiễm (NICD) của Nam Phi ở Johannesburg đã xác định rằng giá trị R > 2 ở Gauteng. Richard Lessels, một bác sĩ bệnh truyền nhiễm tại Đại học KwaZulu-Natal ở Durban, Nam Phi, đã nói với báo chí trong một cuộc họp báo vào tuần trước rằng mức độ tăng trưởng đó được quan sát lần cuối trong những ngày đầu của đại dịch.
Giá trị R < 1 của Gauteng thấp hơn rất nhiều vào tháng 9 - khi Delta là biến thể chiếm ưu thế và các trường hợp đang giảm - cho thấy Omicron có khả năng lây lan nhanh hơn nhiều và lây nhiễm cho nhiều người hơn Delta, Tom Wenseleers, một nhà sinh học tiến hóa tại KU-Leuven, Bỉ, cho biết. Dựa trên sự gia tăng các trường hợp COVID-19 và dữ liệu giải trình tự, Wenseleers ước tính rằng Omicron có thể lây nhiễm cho số người gấp 3 đến 6 lần Delta, trong cùng một khoảng thời gian. Ông cho biết thêm: “Đó là một lợi thế to lớn đối với virus - nhưng không phải đối với chúng tôi.”
Christian Althaus, nhà dịch tễ học tính toán tại Đại học Bern, Thụy Sĩ, cho biết, các nhà nghiên cứu sẽ theo dõi cách Omicron lây lan ở các khu vực khác của Nam Phi và trên toàn cầu để hiểu rõ hơn về khả năng lây truyền của nó. Việc giám sát tăng cường ở Nam Phi có thể khiến các nhà nghiên cứu đánh giá quá cao tốc độ tăng trưởng nhanh của Omicron. Nhưng nếu mô hình này lặp lại ở các quốc gia khác, đó là bằng chứng rất mạnh mẽ cho thấy Omicron có lợi thế về truyền dẫn, Althaus cho biết thêm. “Nếu nó không xảy ra, chẳng hạn như ở các nước châu Âu, điều đó có nghĩa là mọi thứ phức tạp hơn một chút và phụ thuộc nhiều vào bối cảnh miễn dịch học. Vì vậy, chúng tôi phải chờ đợi.”
Mặc dù cần giải trình tự bộ gen để xác nhận các trường hợp Omicron, một số xét nghiệm PCR có thể nhận ra dấu hiệu của biến thể phân biệt nó với Delta. Trên cơ sở của tín hiệu này, có những dấu hiệu sơ bộ cho thấy các trường hợp mắc bệnh, mặc dù số lượng rất thấp, đang gia tăng ở Vương quốc Anh. “Đó chắc chắn không phải là những gì chúng tôi muốn thấy ngay bây giờ và cho thấy rằng Omicron thực sự cũng có thể có lợi thế về đường truyền ở Anh”, Althaus cho biết thêm.
Omicron có thể vượt qua miễn dịch do vắc xin hoặc nhiễm trùng không?
Sự gia tăng nhanh chóng của biến thể ở Nam Phi cho thấy rằng nó có một số khả năng để vượt qua khả năng miễn dịch. Wenseleers cho biết khoảng 1/4 dân số Nam Phi được tiêm phòng đầy đủ và có khả năng một phần lớn dân số đã bị nhiễm SARS-CoV-2 trong các đợt trước đó, Wenseleers nói, dựa trên tỷ lệ tử vong tăng cao kể từ khi đại dịch bắt đầu.
Trong bối cảnh này, thành công của Omicron ở miền nam châu Phi có thể phần lớn là nhờ vào khả năng lây nhiễm bệnh cho những người đã khỏi bệnh do nhiễm COVID-19 gây ra bởi Delta và các biến thể khác, cũng như những người đã được tiêm chủng. Một bản thảo ngày 02 tháng 12 từ nhà nghiên cứu tại NiCd thấy rằng khả năng tái lây nhiễm ở Nam Phi đã tăng lên, khi Omicron lây lan. Althaus nói: “Thật không may, đây là môi trường hoàn hảo để các biến thể thoát miễn dịch phát triển.”
Aris Katzourakis, một chuyên gia về sự tiến hóa của virus tại Đại học Oxford, Vương quốc Anh, cho biết biến thể lây lan sang nơi khác như thế nào phụ thuộc vào các yếu tố như tiêm chủng và tỷ lệ lây nhiễm trước đó. "Nếu bạn ném nó vào hỗn hợp trong một quần thể được tiêm chủng cao đã từ bỏ các biện pháp kiểm soát khác, nó có thể có lợi thế ở đó."
Các nhà nghiên cứu muốn đo lường khả năng của Omicron trong việc né tránh các phản ứng miễn dịch và sự bảo vệ mà chúng cung cấp. Ví dụ, một nhóm do Penny Moore, một nhà virus học tại NICD và Đại học Witwatersrand ở Johannesburg, đứng đầu, đang đo khả năng vô hiệu hóa, hoặc ngăn chặn vi rút, các kháng thể được kích hoạt bởi nhiễm trùng trước đó và tiêm chủng để ngăn chặn Omicron lây nhiễm vào các tế bào, trong một bài kiểm tra trong phòng thí nghiệm. Nhóm của cô ấy đang tạo ra các hạt 'pseudovirus' - một phiên bản được thiết kế của HIV sử dụng protein đột biến của SARS-CoV-2 để lây nhiễm các tế bào - để phù hợp với Omicron, chứa tới 32 lần thay đổi để tăng đột biến.
Một nhóm nghiên cứu khác có trụ sở tại Nam Phi, do nhà virus học Alex Sigal tại Viện Nghiên cứu Sức khỏe Châu Phi ở Durban dẫn đầu, đang tiến hành các thử nghiệm tương tự trên các kháng thể trung hòa virus bằng cách sử dụng các hạt SARS-CoV-2 lây nhiễm. Vì vậy, một nhóm nghiên cứu do Pei-Yong Shi, một nhà virus học tại Chi nhánh Y tế Đại học Texas ở Galveston, đang cộng tác với Pfizer – BioNtech để xác định cách vắc-xin của họ chống lại Omicron. Ông nói: “Tôi thực sự rất lo lắng khi thấy nhóm đột biến tăng đột biến. "Chúng tôi chỉ cần chờ đợi kết quả."
Các nghiên cứu trước đây về đột biến spike của Omicron - đặc biệt là trong vùng nhận biết các thụ thể trên tế bào người - cho thấy rằng biến thể này sẽ làm giảm hiệu lực của các kháng thể trung hòa. Ví dụ, trong một bào báo tháng 9 năm 2021, một nhóm nghiên cứu được đồng dẫn dắt bởi Paul Bieniasz, một nhà nghiên cứu virus học tại đại học Rockefeller ở thành phố New York, thiết kế một phiên bản đột biến cao của spike – trong một loại virus không có khả năng gây ra COVID-19 – chia sẻ nhiều đột biến với Omicron. 'Sự tăng đột biến đa hình' đã chứng tỏ khả năng chống lại hoàn toàn các kháng thể trung hòa từ hầu hết những người mà họ thử nghiệm đã tiêm hai liều vắc xin RNA hoặc đã phục hồi sau COVID-19. Với Omicron, “chúng tôi mong đợi sẽ có một cú hit đáng kể”, Bieniasz nói.
Vắc xin chống lại Omicron sẽ như thế nào?
Nếu Omicron có thể né tránh các kháng thể trung hòa, điều đó không có nghĩa là các phản ứng miễn dịch được kích hoạt bởi tiêm chủng và nhiễm trùng trước đó sẽ không có khả năng bảo vệ chống lại biến thể. Miles Davenport, nhà miễn dịch học tại Đại học New South Wales ở Sydney, Úc, cho biết các nghiên cứu miễn dịch cho thấy mức độ tương đối thấp của các kháng thể trung hòa có thể bảo vệ mọi người khỏi các dạng COVID-19 nghiêm trọng.
Các bộ phận khác của hệ thống miễn dịch, đặc biệt là tế bào T, có thể ít bị ảnh hưởng bởi các đột biến của Omicron hơn là các phản ứng kháng thể. Các nhà nghiên cứu ở Nam Phi có kế hoạch đo lường hoạt động của tế bào T và một nhân tố miễn dịch khác được gọi là tế bào tiêu diệt tự nhiên, có thể đặc biệt quan trọng để bảo vệ chống lại COVID-19 nghiêm trọng, Shabir Madhi, nhà tiêm chủng tại Đại học Witwatersrand cho biết.
Madhi, người đã dẫn đầu các thử nghiệm vắc xin COVID-19 ở Nam Phi, cũng là một phần trong nỗ lực tiến hành các nghiên cứu dịch tễ học về hiệu quả của vắc xin chống lại Omicron. Có những báo cáo giai thoại về sự lây nhiễm đột phá trong cả ba loại vắc xin đã được sử dụng ở Nam Phi - Johnson & Johnson, Pfizer – BioNtech và Oxford – AstraZeneca. Nhưng Madhi nói rằng các nhà nghiên cứu sẽ muốn định lượng mức độ bảo vệ được cung cấp bởi vắc-xin, cũng như sự lây nhiễm trước đó đối với Omicron.
Ông nghi ngờ rằng kết quả sẽ gợi nhớ đến cách vắc xin AstraZeneca – Oxford thực hiện chống lại biến thể Beta, một biến thể né tránh miễn dịch đã được xác định ở Nam Phi vào cuối năm 2020. Một nghiên cứu do Madhi dẫn đầu cho thấy vắc xin này có ít khả năng bảo vệ chống lại bệnh nhẹ và các trường hợp trung bình ở những người tương đối trẻ, trong khi một phân tích thực tế ở Canada cho thấy khả năng bảo vệ khỏi nhập viện nhiều hơn 80%.
Nếu Omicron hành xử tương tự, Madhi nói, “chúng ta sẽ thấy một lượng lớn các trường hợp. Chúng ta sẽ thấy rất nhiều ca nhiễm trùng đột phá, rất nhiều ca tái nhiễm. Nhưng sẽ có sự chênh lệch về tỷ lệ ca bệnh trong cộng đồng so với tỷ lệ nhập viện”. Madhi cho biết các báo cáo ban đầu cho thấy hầu hết các ca nhiễm trùng đột phá với Omicron đều ở mức độ nhẹ. “Đối với tôi, đó là một tín hiệu tích cực.”
Liệu những tăng cường hiện tại có cải thiện khả năng bảo vệ chống lại Omicron không?
Mối đe dọa từ Omicron đã khiến một số quốc gia giàu có, chẳng hạn như Vương quốc Anh, đẩy nhanh và mở rộng việc triển khai các liều tăng cường vắc xin COVID. Nhưng vẫn chưa rõ hiệu quả của những liều bổ sung này.
Theo Bieniasz, liều thứ ba làm tăng cường mức độ kháng thể trung hòa, và có khả năng điều này sẽ tạo ra dấu hiệu chống lại khả năng trốn tránh các kháng thể này của Omicron. Nhóm của ông nghiên cứu về đột biến đa hình cho thấy rằng những người đã phục hồi sau COVID-19 tháng trước khi nhận mũi tiêm của họ có kháng thể vẫn có khả năng ngăn chặn đột biến spike. Đối với Bieniasz, những kết quả đó cho thấy rằng những người tiếp xúc nhiều lần với protein đột biến của SARS-CoV-2, có thể là do nhiễm trùng hoặc dùng liều tăng cường, “khá có khả năng có hoạt động trung hòa chống lại Omicron.”
Omicron có gây ra bệnh nhẹ hơn hoặc nặng hơn các biến thể trước đó không?
Các báo cáo ban đầu liên hệ Omicron với bệnh nhẹ, làm dấy lên hy vọng rằng biến thể này có thể ít nghiêm trọng hơn so với một số phiên bản tiền nhiệm. Nhưng những báo cáo này - thường dựa trên những giai thoại hoặc dữ liệu vụn vặt - có thể gây hiểu nhầm, Müge Çevik, một chuyên gia về bệnh truyền nhiễm tại Đại học St Andrews, Vương quốc Anh cảnh báo. Cô nói: “Mọi người đang cố gắng tìm một số dữ liệu có thể hướng dẫn chúng tôi. Nhưng nó rất khó vào lúc này."
Một thách thức lớn khi đánh giá xem liệu mức độ nghiêm trọng của một biến thể có đang kiểm soát nhiều biến gây nhiễu có thể ảnh hưởng đến tiến trình của bệnh hay không, đặc biệt khi các đợt bùng phát mang tính địa lý. Ví dụ, các báo cáo về bệnh nhẹ do nhiễm trùng Omicron ở Nam Phi có thể phản ánh thực tế là quốc gia này có dân số tương đối trẻ, nhiều người trong số họ đã tiếp xúc với SARS-CoV-2.
Trong những ngày đầu của đợt bùng phát Delta, đã có báo cáo rằng biến thể này gây ra bệnh nghiêm trọng hơn ở trẻ em so với các biến thể khác - một mối liên quan đã tan rã khi nhiều dữ liệu được thu thập, Çevik nói.
Các nhà nghiên cứu sẽ tìm kiếm dữ liệu về nhiễm trùng Omicron ở các quốc gia khác. Sự lan rộng về mặt địa lý và kích thước mẫu lớn hơn khi các ca bệnh tích lũy sẽ giúp các nhà nghiên cứu có ý tưởng tốt hơn về mức độ khái quát của các giai thoại ban đầu, phù hợp với nhân khẩu học của một nhóm so sánh. Điều này sẽ cho phép các nhà khoa học kiểm soát tốt hơn các yếu tố quan trọng, chẳng hạn như tuổi tác, tình trạng tiêm chủng và tình trạng sức khỏe. Dữ liệu từ cả hai nhóm sẽ cần được thu thập đồng thời, vì số ca nhập viện có thể bị ảnh hưởng bởi sức chứa tổng thể của bệnh viện trong một khu vực.
Và, điều cốt yếu, các nhà nghiên cứu sẽ cần phải kiểm soát mức độ thiếu hụt kinh tế. Çevik nói, một biến thể mới lan truyền nhanh chóng có thể tiếp cận các nhóm dễ bị tổn thương nhanh hơn, theo bản chất công việc hoặc điều kiện sống của họ. Và những nhóm như vậy thường bị bệnh nặng hơn.
Tất cả điều này sẽ mất thời gian. “Tôi nghĩ câu hỏi về mức độ nghiêm trọng sẽ là một trong những phần cuối cùng mà chúng tôi có thể gỡ rối,” cô nói. "Đó là cách nó đã xảy ra với Delta."
Omicron đã lan truyền đến đâu và các nhà khoa học đang theo dõi nó như thế nào?
Cho đến nay, Omicron đã được phát hiện ở hơn 20 quốc gia, một con số đang tăng dần lên khi các nỗ lực theo dõi sự gia tăng biến thể trên khắp thế giới. Nhưng khả năng giải mã nhanh chóng các virus từ các xét nghiệm COVID dương tính tập trung ở các nước giàu có, có nghĩa là dữ liệu ban đầu về sự lây lan của Omicron sẽ bị sai lệch.
Nhà virus học Renato Santana tại Đại học Liên bang Minas Gerais ở Brazil cho biết, các nỗ lực giám sát ở Brazil và một số quốc gia khác đang tận dụng kết quả đặc biệt của các xét nghiệm PCR cụ thể đối với COVID có thể cho phép họ xác định chính xác các trường hợp Omicron tiềm năng để giải trình tự. Thử nghiệm tìm kiếm các phân đoạn của ba gen virus, một trong số đó là gen mã hóa cho protein đột biến. Các đột biến trong gen đột biến của Omicron ngăn cản sự phát hiện của nó trong thử nghiệm, có nghĩa là các mẫu có chứa biến thể sẽ chỉ cho kết quả dương tính với hai trong số các gen.
Mặc dù vậy, không phải ai cũng sử dụng bộ dụng cụ đó và có thể mất một khoảng thời gian trước khi sự lây lan của Omicron được lập bản đồ đầy đủ. Nhà virus học tính toán Anderson Brito tại Viện Tất cả vì Sức khỏe ở São Paulo, Brazil, cho biết, mặc dù một số hướng dẫn khuyến khích các quốc gia sắp xếp thứ tự 5% mẫu của họ có kết quả xét nghiệm dương tính với SARS-CoV-2, nhưng rất ít quốc gia có đủ khả năng làm điều đó. Lệnh cấm du lịch của một số quốc gia được ban hành đối với Nam Phi và các quốc gia Nam Phi khác sau khi phát hiện ra Omicron có thể ngăn cản các chính phủ chia sẻ dữ liệu giám sát của họ. Ông nói: “Chúng tôi đang trừng phạt những người đã làm tốt công việc của mình.”
Tại Bangladesh, nơi sắp xếp khoảng 0,2% mẫu coronavirus dương tính, các nhà nghiên cứu sẽ háo hức tăng cường giám sát bộ gen để theo dõi Omicron và các biến thể mới nổi khác, nhà vi sinh học phân tử Senjuti Saha, nhà vi sinh học phân tử và giám đốc Quỹ Nghiên cứu Sức khỏe Trẻ em ở Dhaka, cho biết. Nhưng nguồn lực có hạn, bà cho biết thêm, Bangladesh đang hồi phục sau đợt bùng phát dịch sốt xuất huyết lớn. Saha nói: “Ở miền Nam toàn cầu, tất cả chúng ta đều lo lắng về COVID, nhưng đừng quên những căn bệnh đặc hữu của chúng ta. Chúng tôi chỉ có thể làm rất nhiều."
Biên dịch: Hồ Thủy Tiên – Viện Công nghệ Phacogen,
Cử nhân Sư phạm Sinh học - Tiếng Anh
TÀI LIỆU THAM KHẢO
