Virus SARS-CoV-2 tiến hóa theo hướng ngày càng dễ lây lan và 'né' hệ miễn dịch

Các kết quả nghiên cứu được đăng trên Tạp chí Chemical Information and Modeling và ACS Infectious Diseases, trong đó các tác giả nhấn mạnh cần phát triển thêm các loại vaccine và những phương thức điều trị sử dụng kháng thể mới để ứng phó hiệu quả với virus đột biến.

Việc hiểu được virus sẽ biến đổi ra sao có vai trò quan trọng trong dự đoán tỷ lệ các ca bệnh mắc dù đã tiêm phòng và phát triển những loại vaccine dựa trên các đột biến cũng như những phương thức điều trị sử dụng kháng thể đơn dòng mới hiệu quả hơn. Trong nghiên cứu đăng trên ACS Infectious Diseases, nhà nghiên cứu Guo-Wei Wei và các đồng nghiệp đã phân tích gần 1,5 triệu chuỗi gene của virus SARS-CoV-2 từ các bệnh nhân COVID-19.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra có 683 đột biến dị thường ở vùng gắn thụ thể (RDB), một phần trên protein gai của virus có chức năng bám dính vào vùng tiếp xúc ACE2 trên bề mặt tế bào người. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã sử dụng mô hình phân tích AI để dự đoán những đột biến này sẽ tác động ra sao tới khả năng RDB bám dính vào ACE2 cũng như tới 130 cấu trúc kháng thể của người, trong đó có một số kháng thể đơn dòng được sử dụng để điều trị bệnh COVID-19.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng các các đột biến củng cố khả năng lây lan, là tác nhân chi phối quá trình tiến hóa của virus và ở nhóm người đã được tiêm phòng, các đột biến giúp virus né các loại vaccine để không ngừng lây lan. Mô hình cũng dự đoán một số đột biến kết hợp với nhau có khả năng cao giúp virus lây lan trên quy mô lớn.

Trong một nghiên cứu khác đăng trên tạp chí Chemical Information and Modeling, Wei và các đồng nghiệp đánh giá sâu hơn về khả năng lây truyền, vô hiệu hóa vaccine và kháng thể của biến thể Omicron. Nhóm nghiên cứu cũng sử dụng mô hình AI để phân tích số lượng đột biến cao bất thường ở gai protein của biến thể Omicron có ảnh hưởng như thế nào tới khả năng bám dính của RDB với ACE2 và những phản ứng với các kháng thể.

Các kết quả chỉ ra biến thể Omicron có thể lây truyền nhanh hơn 10 lần so với biến thể gốc và hơn 2,8 lần so với biến thể Delta. Bên cạnh đó, biến thể Omicron cũng có khả năng vô hiệu hóa vaccine cao hơn 14 lần so với Delta cùng khả năng giảm hiệu quả của một số phương thức điều trị bằng kháng thể đơn dòng.

Trong số những kết quả dự đoán dựa trên mô hình AI kể trên, nhiều điều đã được chứng thực thông qua các kết quả thử nghiệm. Các tác giả nhấn mạnh điều này càng cho thấy tầm quan trọng của việc phát triển các loại vaccine thế hệ mới và các loại kháng thể đơn dòng ít chịu tác động của những biến đổi trong virus.