Nghiên cứu mới phát hiện các tế bào bị nhiễm kết hợp với nhau để tạo ra “ siêu tế bào” (hợp bào). Dù vậy, vắc xin COVID-19 vẫn đạt hiệu quả t.iêu d.iệt “siêu tế bào” này.
Tế bào phế quản của người (đã nhuộm màu xanh) bị nhiễm virus SARS-CoV-2 (màu cam) – Ảnh: VIỆN PASTEUR PHÁP
Trong quá trình lây nhiễm, virus bám vào tế bào vật chủ, xâm nhập vào tế bào đó rồi sản sinh vật liệu di truyền và protein cấu trúc của chúng trong tế bào bị nhiễm.
Một khi các hạt virus đã hoàn chỉnh cấu trúc (virion), chúng thoát khỏi tế bào đó để lây nhiễm tế bào khác.
Kịch bản lây nhiễm này xảy ra cho nhiều loại virus, trong đó có virus SARS-CoV-2.
Khi ra ngoài tế bào, các virion phải canh chừng hệ miễn dịch. Chúng có thể bị các kháng thể trung hòa do hệ miễn dịch sản sinh t.iêu d.iệt trước khi chúng lây lan cho tế bào khác.
Song trong quá trình tiến hóa, virus SARS-CoV-2 đã sử dụng mọi mánh khóe để đ.ánh lừa hệ miễn dịch.
Chúng có thể thay đổi cấu trúc để biến thành các biến thể để kháng thể trung hòa không thể nhận ra.
Chúng có thể lây nhiễm tế bào mới mà không giải phóng hạt virion ra ngoài tế bào nên virion không bị kháng thể tìm thấy.
Tuy nhiên, các nhà khoa học ở Mỹ, Anh, Đức, Nam Phi đã nghiên cứu và phát hiện các biến thể SARS-CoV-2 còn áp dụng chiến lược biến hình phức tạp hơn nhiều .
Họ quan sát các tế bào phổi mắc COVID-19 và sử dụng kỹ thuật tua nhanh để theo dõi quá trình tiến hóa.
Từ đó, họ phát hiện các tế bào bị nhiễm còn kết hợp với các tế bào bị nhiễm khác để tạo ra các “siêu tế bào” được gọi là hợp bào (syncytium).
Hợp bào lớn hơn tế bào bình thường và chứa nhiều nhân. Cứ mỗi nhân là một đơn vị tế bào bị nhiễm hợp nhất.
6 tiếng sau khi nhiễm virus, hợp bào bắt đầu hình thành. 36 tiếng sau khi nhiễm, 20% nhân tế bào đã nằm trong hợp bào.
Kết quả nghiên cứu mới chưa qua bình duyệt đã được công bố trên trang web bioRxiv đầu tháng 6-2021.
Với chiêu thức lây nhiễm nêu trên, tiêm vắc xin COVID-19 có phát huy hiệu quả không?
Nhóm nghiên cứu quốc tế ghi nhận biến thể Alpha (B.1.1.7) và biến thể Beta (B.1.351) vẫn nhạy cảm với kháng thể trung hòa do vắc xin tạo ra. Mức hiệu quả đối với biến thể Beta có thấp hơn.
Song kháng thể trung hòa không ngăn được các biến thể lây lan từ tế bào này sang tế bào khác thông qua các hợp bào.
May mắn thay, điều này không có nghĩa vắc xin không phát huy hiệu quả vì hai yếu tố.
Một, hiện tượng lây từ tế bào này sang tế bào khác (đặc biệt ở phổi) không phải là con đường chính để virus lây lan.
Hai, vắc xin COVID-19 không chỉ kích hoạt sản sinh kháng thể trung hòa mà còn kích thích hình thành tế bào bạch cầu. Tế bào này biết cách phát hiện và t.iêu d.iệt hợp bào.
Ngược lại, nhóm nghiên cứu cho rằng các hợp bào có thể liên quan đến tình trạng nhiễm virus dai dẳng nhiều tháng, đặc biệt nơi người bị suy giảm miễn dịch.
Tiêm chủng ở Bucarest (Romania). Vắc xin COVID-19 vẫn tạo ra tế bào bạch cầu t.iêu d.iệt các hợp bào – Ảnh: SIPA
Toàn bộ virus SARS-CoV-2 trên thế giới gộp lại chỉ nặng bằng một quả táo
Sức tàn phá của virus có thể được so với uranium trong bom nguyên tử.
Theo một nghiên cứu mới, nếu bạn gom tất cả các hạt virus SARS-CoV-2 đang lưu hành trên thế giới lại thành một đống, nó sẽ chỉ nặng đâu đó bằng một quả táo hoặc cùng lắm là một con lợn con.
Các tác giả nghiên cứu tại Viện Weizmann, Israel cho biết: Mỗi người bị nhiễm COVID-19 sẽ mang trong mình khoảng 10 tỷ đến 100 tỷ hạt virus SARS-CoV-2.
Tại bất kỳ thời điểm nào trong đại dịch, thế giới ghi nhận từ 1 triệu đến 10 triệu ca nhiễm COVID-19. Do đó, nhân các con số này với nhau theo ma trận bạn sẽ nhận được khối lượng của toàn bộ virus là từ 100 gram cho đến 10 kg.
Tuy nhiên, virus là một thứ gì đó nhỏ mà có võ. Giáo sư Ron Milo đến từ Viện Khoa học Weizmann cho biết: “Nhìn từ bối cảnh lịch sử lớn hơn, dưới quan điểm đòn bẩy thì một quả bom nguyên tử cũng chỉ có khối lượng dưới 100 kg “. Nhưng sự tàn phá mà khối vật liệu phân hạch đó gây ra thì khủng khiếp, cũng giống như nhúm virus này khi chúng có thể lây lan qua không khí.
Theo bảng thống kê đại dịch của Đại học Johns Hopkins, virus SARS-CoV-2 hiện đã lây nhiễm cho hơn 173 triệu người và g.iết c.hết hơn 3,7 triệu người trong số đó. ” Ở đây, chúng tôi đang đề cập đến một khối lượng siêu nhỏ virus, nhưng chúng vẫn hoàn toàn có thể tàn phá thế giới “, Ron Sender, một thành viên khác trong nhóm nghiên cứu của giáo sư Milo cho biết.
Khối lượng virus SARS-CoV-2 trên toàn thế giới đã được ước lượng như thế nào?
Để tính toán lượng virus có trong người mỗi bệnh nhân COVID-19, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phép đo trước đó mà họ thực hiện trên khỉ rhesus. Trong thử nghiệm, những con khỉ đã được chủ động lây nhiễm virus SARS-CoV-2 cho đến khi bệnh của chúng được đ.ánh giá là nặng nhất.
Các nhà khoa học sau đó thu thập mô phổi, amidan, hạch bạch huyết và cả các mô trong hệ tiêu hóa của chúng, soi mẫu vật dưới kính hiển vi và đếm từng con virus một. Số lượng virus được nhân lên với khối lượng mô và nhân tiếp với số lượng mô có trong các cơ quan này ở con người.
Từ các tính toán trước đây trên đường kính của virus SARS-CoV-2, họ cũng đã biết mỗi hạt virus có khối lượng là 1 femtoogram (10 mũ trừ 15 gam). Khối lượng này sau đó được nhân với lượng virus có trong người một người nhiễm COVID-19 vừa được tính toán trước đó.
Kết quả cho thấy tại khoảng thời gian cao điểm, mỗi bệnh nhân COVID-19 chỉ có trong người khoảng 1 microgram đến 10 microgram virus SARS-CoV-2.
Những con số giúp theo dõi tốc độ biến chủng của COVID-19
Tính toán khối lượng của virus không phải chỉ là một việc làm tiêu khiển. Các nhà khoa học cho biết: Bằng cách tìm ra những con số này, họ có thể hiểu rõ hơn những gì đang diễn ra trong cơ thể một bệnh nhân COVID-19 trong suốt quá trình bệnh của họ diễn tiến.
Chẳng hạn khối lượng virus có thể được dùng để ước tính số lượng tế bào đang bị nhiễm và tốc độ sao chép của virus trong cơ thể nhanh hay chậm, giáo sư Milo nói.
Các kết quả này tiếp tục được tập hợp lại để trở thành đầu vào cho các mô phỏng quá trình đột biến của virus trong quần thể. Bởi khoảng thời gian virus đột biến cũng liên quan đến số chu trình nhân đôi mà chúng đã trải qua.
Để làm điều này, các nhà khoa học tiếp tục sử dụng một ước tính trước đó, từ một chủng virus corona tương tự như SARS-CoV-2 có tần suất đột biến xuất hiện trên RNA của nó đã được xác định. Con số được nhân cho số lượng nucleotide trong bộ gen SARS-CoV-2, sau đó tính vào số lần virus tạo ra các bản sao của nó bên trong cơ thể người bệnh.
Giáo sư Milo cho biết trong quá trình lây nhiễm ở một vật chủ, virus sẽ tích lũy được khoảng 0,1 đến 1 đột biến trên toàn bộ bộ gen của nó. ” Do khoảng thời gian lây nhiễm là từ 4 đến 5 ngày, virus sẽ thu thập khoảng 3 đột biến mỗi tháng, phù hợp với tốc độ tiến hóa đã biết của SARS-CoV-2 “, kết quả nghiên cứu viết.
Giải thích những sự kiện siêu lây nhiễm
Nhưng các tác giả cũng tìm thấy một sự chênh lệch lớn giữa số lượng virus có trong người bị nhiễm bệnh. Trên thực tế, sự khác biệt này có thể lên tới 5 đến 6 bậc của số mũ, có nghĩa là một số bệnh nhân COVID-19 có thể có lượng virus nhiều hơn hàng triệu lần so với những người khác.
“Những người có tải lượng virus thấp tạo ra nguy cơ lây nhiễm cho người khác thấp hơn “, giáo sư Milo và Sender cho biết.
Nhưng hiện vẫn chưa rõ liệu những ca bệnh COVID-19 siêu lây nhiễm có xuất phát từ đặc điểm sinh học của cơ thể bệnh nhân hay không? Chẳng hạn, một người có tải lượng virus cao sẽ lây cho nhiều người hơn, hay một người có tải lượng virus thấp nhưng lại tiếp xúc với nhiều người hơn trong cuộc sống sinh hoạt của họ?
” Chúng tôi hy vọng nghiên cứu này sẽ là điểm khởi đầu cho những ý tưởng nghiên cứu mới và những thử nghiệm mớ i”, các nhà khoa học viết. Phát hiện của họ đã được công bố trên Kỷ yếu Viện Hàn lâm Khoa học Hoa Kỳ.
