Hình ảnh virus SARS-CoV-2 do Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh Mỹ. Ảnh tư liệu: AFP/TTXVN
Hơn 2 năm hoành hành, đại dịch COVID-19 đã gây ra những làn sóng dịch bệnh nghiêm trọng, với số ca tăng mạnh trên toàn cầu, chủ yếu do các biến thể của virus SARS-CoV-2 như Delta và Omicron. Việc virus liên tục biến đổi và khiến dịch bệnh diễn biến phức tạp đã được lường trước, nhưng virus SARS-CoV-2 được cho là một loại virus đặc biệt nguy hiểm, một phần do tốc độ xuất hiện các biến thể mới nhanh một cách bất thường.
Nhà nghiên cứu bệnh truyền nhiễm Sebastian Duchene tại Viện nghiên cứu truyền nhiễm và miễn dịch Peter Doherty ở Australia cho rằng những biến thể của virus SARS-CoV-2, đặc biệt là những biến thể đang lo ngại (VOC), có thể biến đổi nhiều hơn so với những tính toán trước đây dựa trên tốc độ tiến hóa thông thường của virus họ corona. Theo chuyên gia này, thông thường, virus biến đổi ở tốc độ khá đều, khoảng 1 năm hoặc muộn hơn sẽ xuất hiện một biến thể mới, nhưng virus SARS-CoV-2 dường như không theo lịch trình này. Ví dụ, biến thể Delta xuất hiện chỉ sau 6 tuần kể từ khi xuất hiện biến thể trước đó.
Trong một nghiên cứu, chuyên gia này cùng với các cộng sự đã tìm hiểu về nguyên nhân dẫn tới tình trạng biến đổi nhanh chóng này. Nhóm nghiên cứu đã phân tích dữ liệu chuỗi gene của virus SARS-CoV-2 để xác định mối liên hệ giữa sự xuất hiện các biến thể VOC và sự thay đổi trong tốc độ thay thế của virus (tốc độ mà các biến thể mới xuất hiện từ một mã gene).
Theo các nhà nghiên cứu, mỗi tháng SARS-CoV-2 tạo ra 2 đột biến. Tuy nhiên, ở nhóm VOC (Alpha, Beta, Gamma và Delta), nhiều đột biến có thể được tạo ra chỉ trong thời gian khá ngắn, và mỗi biến thể lại khác đi một chút về đặc tính lây lan, khả năng sao chép, thích nghi… Số lượng đột biến quan sát được ở các biến thể thuộc nhóm VOC cao hơn nhiều so với ước tính dựa trên nguyên lý di truyền học về tốc độ tiến hóa của virus SARS-CoV-2.
Theo nhóm nghiên cứu, tình trạng tăng tốc đột biến ở nhóm VOC không xảy ra liên tục nhưng có thể xuất hiện nhất thời trong quá trình tiến hóa của virus, xảy ra ngay trước khi biến thể mới xuất hiện.
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra những bằng chứng cho thấy sự gia tăng tốc độ thay thế xảy ra theo giai đoạn nhất định, không phải dài hạn, có liên hệ với sự xuất hiện các VOC. Ở nhóm này, tốc độ thay thế cao hơn gấp khoảng 4 lần so với tốc độ thay thế cơ bản ước tính dựa trên nguyên lý di truyền học áp dụng với virus SARS-CoV-2. Phân tích trên còn chỉ ra sự xuất hiện các đột biến trong khoảng thời gian rất ngắn, ví dụ chỉ khoảng 4 tuần để Beta xuất hiện, và 6 tuần đối với Delta. Các biến thể khác mất nhiều thời gian hơn như Gama là 17 tuần và Alpha là 14 tuần.
Hiện nhóm nghiên cứu vẫn chưa tìm ra nguyên nhân tại sao những đột biến này có thể xảy ra trong khoảng thời gian nhanh như vậy. Nhóm nghiên cứu cũng cho biết sự xuất hiện của VOC có thể là kết quả của một quá trình chọn lọc tự nhiên. Bên cạnh đó, có một số yếu tố liên quan, như tình trạng lây nhiễm ở nhóm người chưa tiêm phòng, giúp virus lây lan rộng và biến đổi dễ dàng hơn, và tình trạng tái nhiễm nhiều lần ở một số người suy giảm hệ miễn dịch. Dù chưa tìm ra những nguyên nhân đầy đủ khiến quá trình đột biến ở virus SARS-CoV-2 diễn ra nhanh như vậy, nhưng các nhà khoa học tin rằng việc có thể nhận biết và theo dõi quá trình này càng cho thấy vai trò quan trọng của biện pháp phân tích gene.
Các kết quả nghiên cứu được công bố trên chuyên trang Molecular Biology and Evolution (Mỹ).