Virus SARS-CoV-2 (trên) xâm nhập tế bào con người thông qua các protein sợi – Ảnh: REUTERS

Từ đầu đại dịch COVID-19 đến nay, chủ đề virus SARS-CoV-2 đột biến như thế nào đã được tranh luận rất nhiều.

Nhiều nghiên cứu đã phát hiện SARS-CoV-2 đột biến thành nhiều chủng mới. Vậy có thể phát triển một loại vắc xin duy nhất ngừa COVID-19 hay cần nhiều loại vắc xin phù hợp với nhiều chủng virus?

Tính đa dạng của virus rất hạn chế

Viện nghiên cứu quân đội Walter Reed (WRAIR là trung tâm nghiên cứu y sinh học lớn nhất nước Mỹ) khẳng định chỉ cần phát triển một loại vắc xin duy nhất ngừa COVID-19 vì virus này đột biến rất ít.

Kết luận này đã được nêu trong công trình nghiên cứu đăng trên tạp chí khoa học Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) của Viện hàn lâm Khoa học Mỹ hôm 31-8 (giờ địa phương).

12 nhà khoa học tham gia nghiên cứu giải thích họ đã tập trung phân tích di truyền các protein sợi trên bề mặt SARS-CoV-2. Đây là cửa ngõ để virus xâm nhập vào các tế bào con người.

Nhiều loại vắc xin đang phát triển trên cơ sở vô hiệu hóa các protein sợi để ngăn chặn virus lây nhiễm.

Nhóm nghiên cứu của Viện nghiên cứu quân đội Walter Reed đã so sánh mẫu cơ bản được sử dụng trong hầu hết các ứng viên vắc xin với 18.514 mẫu gen virus lấy tại 84 quốc gia từ tháng 12-2019.

Qua nghiên cứu về phát sinh loài (nghiên cứu quan hệ họ hàng), di truyền học quần thể (nghiên cứu phân bố và thay đổi các trình tự gen) và tin sinh học cấu trúc (các công cụ và phương pháp giúp dự đoán, mô tả, phân tích trình tự và cấu trúc đại phân tử), nhóm nghiên cứu nhận thấy “tính đa dạng của virus SARS-CoV-2 hạn chế”.

TS Morgane Rolland – trưởng khoa nghiên cứu di truyền virus trong chương trình HIV WRAIR – đánh giá đây là cơ hội để phát triển một loại vắc xin duy nhất ngừa COVID-19.

Bà giải thích: “Tính đa dạng của virus đã gây khó khăn trong quá trình phát triển vắc xin ngừa các loại virus như HIV, cúm, sốt xuất huyết. Song các mẫu thu thập trên toàn cầu cho thấy SARS-CoV-2 ít đa dạng hơn các virus này.

Từ đó chúng ta có thể lạc quan một cách thận trọng rằng tính đa dạng của SARS-CoV-2 không phải là trở ngại trong phát triển một loại vắc xin có khả năng ngăn ngừa lây nhiễm COVID-19 rộng rãi”.

Nghiên cứu virus COVID-19 trong phòng thí nghiệm của Viện nghiên cứu quân đội Walter Reed (WRAIR) – Ảnh: TWITTER

Chưa có lời giải đáp về chủng đột biến D614G

Các nhà nghiên cứu ở Viện nghiên cứu quân đội Walter Reed đưa ra giả thuyết rằng tính đa dạng của virus SARS-CoV-2 hạn chế vì “virus lây lan nhanh hơn quá trình tiến hóa của nó”.

Dù vậy, họ không thể giải thích vì sao có hai đột biến gen xảy ra vào đầu đại dịch và lây lan rất nhanh.

Đó là trường hợp chủng đột biến D614G trên protein sợi hiện có trên 69% trình tự gen.

Đột biến này được phát hiện đầu tiên tại Trung Quốc vào ngày 24-1, sau đó biến mất và “tái xuất giang hồ” vào tháng 3-2020.

Các nhà khoa học cũng tìm thấy dấu vết đầu tiên của D614G trong một mẫu nghiên cứu ở Đức vào cuối tháng 1, từ đó ghi nhận chủng đột biến này đã nhanh chóng thống trị châu Âu.

TS Morgane Rolland giải thích: “Khi các virus nhân bản và lây lan, chúng tôi chờ đợi chúng đột biến và một số virus có thể phát triển rất nhanh. Tương tự các nghiên cứu khác, chúng tôi nhận thấy chủng đột biến D614G nhanh chóng trở nên phổ biến hơn từ đầu dịch nhưng chúng tôi không thể liên kết đột biến này với các mối quan hệ tương ứng cụ thể”.

Nhóm nghiên cứu đặt câu hỏi phải chăng có mối liên hệ giữa chủng đột biến D614G với hệ miễn dịch con người. Song họ nhận thấy mối liên hệ dường như không rõ ràng vì bề mặt nơi xảy ra đột biến không tiếp xúc trực tiếp với các kháng thể.

Hiện nay câu hỏi không có lời giải đáp và cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn.