CÁC BIẾN THỂ CỦA CORONAVIRUS VÀ ĐẠI DỊCH COVID 19
Matthew E. Levison, MD, Drexel University College of Medicine, Drexel University
Bộ gen RNA của coronavirus bao gồm 30.000 nucleotide. Khi một vi-rút sao chép, đôi khi xảy ra các lỗi, được gọi là các đột biến, trong trình tự của các nucleotide. Nhiều đột biến là không quan trọng; một số đột biến làm suy yếu vi-rút; các đột biến khác mang lại cho vi-rút một lợi thế sống sót, chẳng hạn như bằng cách tăng cường khả năng lây truyền. Những biến chủng với lợi thế sinh tồn cuối cùng đã trở thành phiên bản có ảnh hưởng lớn của vi-rút. Theo thời gian, một loại vi-rút có thể tích lũy nhiều đột biến. Một nhóm vi-rút chia sẻ cùng một tập hợp các đột biến đặc biệt được di truyền được gọi là một biến thể. Các biến thể cũng được gọi là các dòng nhánh hoặc các nhánh.
Các biến thể của SARS-CoV-2, loại coronavirus gây ra COVID-19, đã được nhiều tổ chức đặt tên khác nhau, nhưng WHO gần đây đã giải quyết vấn đề này bằng cách đặt tên những biến thể bằng các chữ cái trong bảng chữ cái Hy Lạp. Trong số 5 biến thể đầu tiên, biến thể alpha, lần đầu tiên được phát hiện ở Anh, còn được gọi là B.1.1.7; beta, được phát hiện lần đầu tiên ở Nam Phi, còn được gọi là B.1.351; gamma, được phát hiện lần đầu tiên ở Brazil, còn được gọi là P.1; delta, được phát hiện lần đầu tiên ở Ấn Độ, còn được gọi là B.1.617.2; và epsilon, được phát hiện lần đầu tiên ở Hoa Kỳ (California), còn được gọi là B.1.427 và B.1.429 (1).
Các biến thể cần quan tâm (Variants of concern, VOC) là những biến thể có hậu quả về sức khỏe cộng đồng, thường là do chúng có một hoặc nhiều đặc tính sau:
- Có thể lây truyền nhiều hơn
- Gây bệnh nặng hơn
- Không dễ dàng bị vô hiệu hóa bởi các kháng thể (bao gồm cả những kháng thể do lần nhiễm bệnh hoặc tiêm chủng trước đó tạo ra và các kháng thể đơn dòng trị liệu)
- Không dễ dàng phát hiện bằng các xét nghiệm chẩn đoán, chẳng hạn như xét nghiệm PCR (phản ứng chuỗi polymerase) (2)
Các biến thể alpha, beta, gamma, delta và epsilon đã được đặt tên là các biến thể cần quan tâm (VOC) ở Hoa Kỳ (1).
Nhiều biến thể cần quan tâm (VOC) liên quan đến một hoặc nhiều đột biến trong protein gai của SARS-CoV-2, protein này là một chuỗi 1273 axit amin. Protein gai tương tác với các thụ thể trên bề mặt tế bào chủ, men chuyển angiotensin 2 (angiotensin-converting enzyme 2, ACE2) và protease TMPRSS2, cho phép vi-rút gắn kết với tế bào chủ và sau đó hợp nhất với tế bào chủ. Sau khi hợp nhất, vi-rút giải phóng RNA của nó vào tế bào chất của tế bào chủ, nơi nó nhân lên. Protein gai có hai tiểu đơn vị, S1 và S2. S1 chứa vùng gắn kết thụ thể (receptor-binding domain, RBD), vùng này đặc biệt quan trọng để gắn kết với các thụ thể ACE2 ở người. S2 làm trung gian hợp nhất màng. Các đột biến ảnh hưởng đến protein gai, đặc biệt là vùng gắn kết thụ thể (RBD) của nó (các vị trí axit amin từ 319–541), có thể ảnh hưởng đến khả năng lây nhiễm của vi-rút. Mặc dù vẫn chưa biết phải hít vào bao nhiêu phần tử SARS-CoV-2 để có thể gây nhiễm bệnh, nhưng con số đó có thể sẽ thấp hơn đối với một loại vi-rút có khả năng gắn kết tốt hơn với thụ thể ACE2. Hơn nữa, bởi vì protein gai cũng là một trong những thành phần chính của vi rút SARS-CoV-2 được cả hệ thống miễn dịch và các xét nghiệm chẩn đoán phân tử nhận diện, những thay đổi trong protein gai có thể làm giảm khả năng trung hòa vi-rút của các kháng thể (tự nhiên hoặc điều trị) và cũng làm giảm khả năng nhận dạng bằng các xét nghiệm chẩn đoán phân tử.
Đột biến protein gai có thể liên quan đến các đột biến mất đoạn hoặc các đột biến thay thế axit amin. Các đột biến thay thế được mô tả dựa trên sự thay thế axit amin cụ thể và vị trí của nó trong trình tự axit amin của protein gai. Ví dụ: trong đột biến D614G, axit aspartic (D) ở vị trí 614 trong trình tự axit amin của protein gai được thay thế bằng glycine (G). Một đột biến nhất định có thể có trong nhiều biến thể và mỗi biến thể có thể có nhiều đột biến.
| MỘT SỐ BIẾN THỂ PHỔ BIẾN CẦN QUAN TÂM | |||
| TÊN | ĐỘT BIẾN | HIỆU ỨNG* | BIẾN THỂ |
| D614G | Axit aspartic (D) ở vị trí 614 được thay thế bằng glycine (G) Lần đầu tiên xuất hiện ở Châu Âu vào tháng Hai năm 2020 | Tăng cường gắn kết với thụ thể ACE-2, số lượng vi-rút lây nhiễm trong đường hô hấp cao hơn và tăng khả năng lây truyền Không liên quan đến tăng mức độ nặng của bệnh hoặc giảm mức độ gắn kết kháng thể | Alpha, beta, gamma, delta và epsilon |
| E484K | Glutamate (E) ở vị trí 484 được thay thế bằng lysine (K) | Suy giảm khả năng miễn dịch do nhiễm bệnh hoặc tiêm chủng trước đó và giảm mức độ nhạy cảm với một số phương pháp điều trị bằng kháng thể đơn dòng | Beta, gamma và ở Vương quốc Anh, một số alpha |
| L452R | Leucine (L) ở vị trí 452 được thay thế bằng arginine (R) | Tăng khả năng lây truyền; giảm mức độ nhạy cảm với một số kháng thể đơn dòng, ở giai đoạn dưỡng bệnh và sau tiêm chủng | Delta và epsilon |
| N501Y | Asparagine (N) ở vị trí 501 được thay thế bằng tyrosine (Y) | Tăng cường mức độ gắn kết với thụ thể ACE2 | Alpha, beta và gamma |
| *So với vi-rút SARS-CoV-2 ban đầu |
Do khả năng lây truyền tăng lên, các biến thể alpha, beta, gamma và delta đã lan rộng trên toàn thế giới, sự hiện diện của biến thể alpha đã được xác nhận ở 155 quốc gia, beta ở 144 quốc gia, gamma ở 61 quốc gia và delta ở 66 quốc gia (3).
Biến thể Alpha (B.1.1.7)
Biến thể alpha lần đầu tiên được phát hiện ở Kent, một quận ở Đông Nam nước Anh và ở London vào tháng Chín năm 2020 (4). Trong vài tháng tiếp theo, biến thể này, lây truyền nhanh hơn các biến thể khác đang lưu hành vào thời điểm đó, nhanh chóng trở thành có ảnh hưởng lớn ở Anh (sau đó biến thể delta không chỉ bắt kịp mà thậm chí còn dễ lây truyền hơn). Biến thể alpha xuất hiện tại Hoa Kỳ vào cuối tháng Mười một năm 2020. Đến tháng Một năm 2021, nó đã lan rộng ra ít nhất 30 bang của Hoa Kỳ, số lượng ca nhiễm tăng gấp đôi khoảng một tuần rưỡi một lần để trở thành biến thể có ảnh hưởng lớn ở nhiều bang của Hoa Kỳ vào tháng Ba năm 2021 (5). Vào ngày 8 tháng Năm năm 2021, biến thể alpha đạt đỉnh điểm ở mức 70% số ca nhiễm mới ở Hoa Kỳ và sau đó giảm xuống còn 60,5% số ca nhiễm mới vào ngày 5 tháng Sáu năm 2021 và lại giảm xuống còn 52,2% số ca nhiễm mới vào ngày 19 tháng Sáu năm 2021, khi nó đang được thay thế bằng một biến thể dễ lây truyền hơn, delta (6).
Biến thể alpha được xác định bởi 23 đột biến, trong đó 8 đột biến (6 đột biến mã hóa các thay đổi axit amin và 2 đột biến mất đoạn) nằm trong protein gai (7). Mất đoạn axit amin ở vị trí 69 và 70 trong protein gai gây ra “lỗi đích gen gai” (spike gene target failure, SGTF), nghĩa là, các đầu dò không phát hiện được mục tiêu gen S bằng một xét nghiệm chẩn đoán dựa trên PCR thường được sử dụng; phát hiện các mục tiêu khác, bao gồm các gen nucleocapsid (N) và ORF1ab không bị ảnh hưởng bởi đột biến này. Lỗi đích gen gai (SGTF) đã đóng vai trò như một đại diện trong việc xác định biến thể alpha trong các mẫu bệnh phẩm của bệnh nhân thay cho việc giải trình tự toàn bộ bộ gen (8).
Ở Anh, biến thể alpha được cho là có liên quan đến tăng nguy cơ tử vong (9), nhưng cần phải có thêm nhiều các nghiên cứu để xác nhận điều này. Biến thể alpha có đột biến E484K không chỉ lây lan nhanh hơn mà còn có khả năng lẩn tránh miễn dịch tốt hơn so với biến thể alpha không có đột biến này (10).
Hiệu quả của 2 liều vắc-xin mRNA Pfizer-BioNTech trong việc ngăn ngừa bất kỳ lây nhiễm nào với biến thể alpha là 89,5% vào 14 ngày trở lên sau liều thứ hai và hơn 97% hiệu quả trong việc ngăn ngừa bệnh nặng, nguy kịch hoặc tử vong (11).
Các biến thể Beta (B.1.351), Gamma (P.1) và Epsilon (B.1.427, B.1.429)
Biến thể beta được phát hiện lần đầu tiên ở Nam Phi vào tháng Mười hai năm 2020 và nó vẫn có ảnh hưởng lớn ở khu vực này. Biến thể này lần đầu tiên được phát hiện ở Hoa Kỳ vào cuối tháng Một năm 2021, nhưng hiện chỉ chiếm chưa đến 1% số các ca nhiễm ở Hoa Kỳ ở Qatar, hiệu quả của 2 liều vắc-xin mRNA Pfizer-BioNTech trong việc ngăn ngừa bất kỳ lây nhiễm nào với beta biến thể là 75% và hơn 97% ngăn ngừa bệnh nặng, nguy kịch hoặc tử vong.
Biến thể gamma lần đầu tiên được phát hiện ở những du khách đến từ Brazil, những người này đã được xét nghiệm trong quá trình sàng lọc thường quy tại một sân bay ở Nhật Bản, vào đầu tháng Một năm 2021. Biến thể này có ảnh hưởng lớn ở Brazil và đang lan rộng khắp Nam Mỹ (12); nó chiếm 16,4% số các ca nhiễm vào ngày 19 tháng Sáu năm 2021, tại Hoa Kỳ, gần như tăng gấp đôi trong tháng trước (13). Biến thể đang xuất hiện này phải được theo dõi chặt chẽ.
Các biến thể epsilon lần đầu tiên được xác định ở California vào tháng Hai năm 2021, nhưng hiện chỉ chiếm dưới 1% số các ca nhiễm ở Hoa Kỳ (13).
Biến thể Delta (B.1.617.2)
Biến thể delta, có ảnh hưởng lớn ở Ấn Độ, có tốc độ lây truyền cao hơn khoảng 40% so với biến thể alpha, bản thân nó có khả năng lây truyền cao hơn 50% so với chủng vi-rút ban đầu. Ở Anh, biến thể delta hiện đã thay thế các biến thể khác và hiện chiếm 96% tổng số trường hợp mới được phân tích về mặt di truyền.
Các triệu chứng của nhiễm biến thể delta được ghi nhận là khác biệt, thường bao gồm đau đầu, đau họng và chảy nước mũi, thay vì các triệu chứng điển hình của COVID-19 (ví dụ: ho, sốt, mất khứu giác hoặc vị giác).
Biến thể delta có nhiều khả năng dẫn đến nằm viện hơn biến thể alpha, mặc dù mức độ lây lan chủ yếu ở những người trẻ tuổi. Tại Anh, mặc dù mức độ lây lan chủ yếu ở các nhóm chưa được tiêm chủng, khoảng 6% số trường hợp mắc mới là ở những người đã được tiêm chủng đầy đủ và 26% số trường hợp mắc mới đã được tiêm 1 liều vắc-xin (14). Trong số 42 trường hợp tử vong được ghi nhận trong vòng 28 ngày sau khi xét nghiệm dương tính với biến thể delta, 23 bệnh nhân chưa được tiêm chủng, 12 bệnh nhân đã được tiêm chủng đầy đủ và 7 bệnh nhân đã tiêm một liều (14). Do sự lan rộng của biến thể delta, nên việc loại bỏ tất cả các hạn chế về y tế công cộng còn lại theo kế hoạch của Anh vào ngày 21 tháng Sáu năm 2021, là giai đoạn cuối cùng của quá trình mở cửa trở lại gồm bốn bước bắt đầu vào tháng Ba năm 2021, hiện đang bị trì hoãn trong 4 tuần.
Tình hình ở Anh có thể báo trước điều gì sẽ xảy ra ở Hoa Kỳ vì biến thể delta này thay thế biến thể alpha là nguyên nhân gây ra các trường hợp mới; biến thể delta đã tăng từ 0,1% số trường hợp mới vào đầu tháng Tư năm 2021, lên 9,5% số trường hợp mới vào ngày 5 tháng Sáu năm 2021 và 20,6% vào ngày 19 tháng Sáu năm 2021, tăng gấp đôi số các trường hợp khoảng 10 ngày một lần (13).
Tuy nhiên, có bằng chứng cho thấy 2 liều vắc-xin Pfizer-BioNTech và AstraZeneca vẫn giữ được hiệu quả tương tự đối với biến thể delta như đối với biến thể alpha. Trong một thông cáo báo chí gần đây, Public Health England cho biết 2 liều vắc-xin Pfizer-BioNTech có hiệu quả 96% trong việc ngăn ngừa nằm viện và 88% hiệu quả trong việc ngăn ngừa bệnh có triệu chứng và 2 liều vắc-xin AstraZeneca có hiệu quả 92% trong việc ngăn ngừa nằm viện và 67% hiệu quả trong việc ngăn ngừa bệnh có triệu chứng (15). Dữ liệu về hiệu quả của các loại vắc-xin này trong việc ngăn ngừa tử vong do biến thể delta được cho là sắp được công bố.
Mặc dù các phác đồ tiêm vắc-xin đầy đủ dường như cho khả năng bảo vệ tuyệt vời chống lại biến thể delta, nhưng một liều của vắc-xin 2 liều này chỉ mang lại hiệu quả bảo vệ hạn chế – một liều vắc-xin Pfizer-BioNTech hoặc vắc-xin AztraZeneca chỉ có 33% hiệu quả chống lại bệnh có triệu chứng do biến thể delta so với khoảng 50% hiệu quả chống lại biến thể alpha. Phát hiện này đã thúc đẩy chính phủ Anh giảm khoảng thời gian giữa 2 liều từ 12 tuần xuống còn 8 tuần cho những người trên 40 tuổi. Ở Pháp, khoảng thời gian này đã được giảm từ 5 tuần xuống còn 3 tuần đối với liều thứ hai của vắc-xin Pfizer-BioNTech và vắc-xin Moderna (16). Khoảng thời gian giữa các liều ở Hoa Kỳ luôn là 3 tuần đối với vắc-xin Pfizer-BioNTech và 4 tuần đối với vắc-xin Moderna (17).
Một nghiên cứu gần đây đã phân tích nồng độ kháng thể trong máu của 250 người khỏe mạnh sau khi tiêm một trong hai liều (trung bình là 28 ngày) hoặc 2 liều (trung bình là 30 ngày) vắc-xin COVID-19 Pfizer-BioNTech(18). Những người được tiêm chủng đầy đủ 2 liều vắc-xin này có nồng độ kháng thể trung hòa chống biến thể delta thấp hơn 5 lần so với chủng ban đầu. Đáp ứng kháng thể thậm chí còn thấp hơn ở những người chỉ được tiêm một liều. Sau khi tiêm một liều vắc-xin Pfizer-BioNTech duy nhất, 79% số người có đáp ứng kháng thể trung hòa có thể định lượng được đối với chủng ban đầu, nhưng tỷ lệ này giảm xuống còn 50% đối với biến thể alpha, 32% đối với biến thể delta và 25% đối với biến thể beta. Nồng độ kháng thể trung hòa thấp hơn khi tuổi càng cao và nồng độ giảm dần theo thời gian, cung cấp thêm bằng chứng hỗ trợ cho các kế hoạch cung cấp liều tăng cường cho những người dễ bị mắc bệnh. Do đó, việc tiêm chủng từng phần chỉ với một liều vắc-xin có thể tạo ra áp lực chọn lọc cho sự xuất hiện của các biến thể mới thậm chí dễ dàng thoát khỏi sự kiểm soát miễn dịch hơn.
Kết luận
Việc phòng ngừa COVID-19 trở nên đặc biệt quan trọng tại thời điểm này khi ngày càng có nhiều biến thể có khả năng lây truyền cao liên tục xuất hiện. Vi-rút lưu hành càng nhiều trong quần thể người và càng có nhiều người bị nhiễm thì vi-rút càng có nhiều cơ hội đột biến. Làm chậm quá trình lây truyền do đó làm chậm sự xuất hiện của các đột biến. Tuy nhiên, các biện pháp can thiệp không dùng thuốc để làm giảm lây truyền, bao gồm đeo khẩu trang, giãn cách, cải thiện hệ thống thông gió trong nhà, tránh những nơi đông người và hạn chế đi lại đang được quay trở lại ở nhiều địa điểm. Ngoài ra, hiện không có thuốc kháng vi-rút nào có thể dễ dàng sử dụng để ngăn ngừa hoặc điều trị sớm nhiễm SARS-CoV-2.
Tuy nhiên, chúng ta vô cùng may mắn khi có một số loại vắc-xin có hiệu quả khoảng 90% trong việc ngăn ngừa nhiễm bệnh có triệu chứng và thậm chí hiệu quả hơn trong việc ngăn ngừa nằm viện và tử vong do COVID-19 gây ra bởi các biến thể SARS-CoV-2 có độc lực và dễ lây truyền hơn, nhưng chỉ khi tiêm phòng đầy đủ 2 liều. Việc tiêm chủng một phần bằng một liều của các loại vắc-xin này đã không cho thấy là có hiệu quả, và có thể có hại. Ngay cả sau khi tiêm 2 liều với các loại vắc-xin này, sau đó có thể cần phải có một liều tăng cường vì nồng độ kháng thể trung hòa giảm dần theo thời gian. Các biến thể SARS-CoV-2 rất nguy hiểm, nhưng có thể kiểm soát được bằng cách tiêm chủng đầy đủ cho dân chúng khắp mọi nơi càng nhanh càng tốt
Trích dẫn từ MSD Manual
CÁC BIẾN THỂ CỦA CORONAVIRUS VÀ ĐẠI DỊCH COVID 19
Matthew E. Levison, MD, Drexel University College of Medicine, Drexel University
Bộ gen RNA của coronavirus bao gồm 30.000 nucleotide. Khi một vi-rút sao chép, đôi khi xảy ra các lỗi, được gọi là các đột biến, trong trình tự của các nucleotide. Nhiều đột biến là không quan trọng; một số đột biến làm suy yếu vi-rút; các đột biến khác mang lại cho vi-rút một lợi thế sống sót, chẳng hạn như bằng cách tăng cường khả năng lây truyền. Những biến chủng với lợi thế sinh tồn cuối cùng đã trở thành phiên bản có ảnh hưởng lớn của vi-rút. Theo thời gian, một loại vi-rút có thể tích lũy nhiều đột biến. Một nhóm vi-rút chia sẻ cùng một tập hợp các đột biến đặc biệt được di truyền được gọi là một biến thể. Các biến thể cũng được gọi là các dòng nhánh hoặc các nhánh.
Các biến thể của SARS-CoV-2, loại coronavirus gây ra COVID-19, đã được nhiều tổ chức đặt tên khác nhau, nhưng WHO gần đây đã giải quyết vấn đề này bằng cách đặt tên những biến thể bằng các chữ cái trong bảng chữ cái Hy Lạp. Trong số 5 biến thể đầu tiên, biến thể alpha, lần đầu tiên được phát hiện ở Anh, còn được gọi là B.1.1.7; beta, được phát hiện lần đầu tiên ở Nam Phi, còn được gọi là B.1.351; gamma, được phát hiện lần đầu tiên ở Brazil, còn được gọi là P.1; delta, được phát hiện lần đầu tiên ở Ấn Độ, còn được gọi là B.1.617.2; và epsilon, được phát hiện lần đầu tiên ở Hoa Kỳ (California), còn được gọi là B.1.427 và B.1.429 (1).
Các biến thể cần quan tâm (Variants of concern, VOC) là những biến thể có hậu quả về sức khỏe cộng đồng, thường là do chúng có một hoặc nhiều đặc tính sau:
- Có thể lây truyền nhiều hơn
- Gây bệnh nặng hơn
- Không dễ dàng bị vô hiệu hóa bởi các kháng thể (bao gồm cả những kháng thể do lần nhiễm bệnh hoặc tiêm chủng trước đó tạo ra và các kháng thể đơn dòng trị liệu)
- Không dễ dàng phát hiện bằng các xét nghiệm chẩn đoán, chẳng hạn như xét nghiệm PCR (phản ứng chuỗi polymerase) (2)
Các biến thể alpha, beta, gamma, delta và epsilon đã được đặt tên là các biến thể cần quan tâm (VOC) ở Hoa Kỳ (1).
Nhiều biến thể cần quan tâm (VOC) liên quan đến một hoặc nhiều đột biến trong protein gai của SARS-CoV-2, protein này là một chuỗi 1273 axit amin. Protein gai tương tác với các thụ thể trên bề mặt tế bào chủ, men chuyển angiotensin 2 (angiotensin-converting enzyme 2, ACE2) và protease TMPRSS2, cho phép vi-rút gắn kết với tế bào chủ và sau đó hợp nhất với tế bào chủ. Sau khi hợp nhất, vi-rút giải phóng RNA của nó vào tế bào chất của tế bào chủ, nơi nó nhân lên. Protein gai có hai tiểu đơn vị, S1 và S2. S1 chứa vùng gắn kết thụ thể (receptor-binding domain, RBD), vùng này đặc biệt quan trọng để gắn kết với các thụ thể ACE2 ở người. S2 làm trung gian hợp nhất màng. Các đột biến ảnh hưởng đến protein gai, đặc biệt là vùng gắn kết thụ thể (RBD) của nó (các vị trí axit amin từ 319–541), có thể ảnh hưởng đến khả năng lây nhiễm của vi-rút. Mặc dù vẫn chưa biết phải hít vào bao nhiêu phần tử SARS-CoV-2 để có thể gây nhiễm bệnh, nhưng con số đó có thể sẽ thấp hơn đối với một loại vi-rút có khả năng gắn kết tốt hơn với thụ thể ACE2. Hơn nữa, bởi vì protein gai cũng là một trong những thành phần chính của vi rút SARS-CoV-2 được cả hệ thống miễn dịch và các xét nghiệm chẩn đoán phân tử nhận diện, những thay đổi trong protein gai có thể làm giảm khả năng trung hòa vi-rút của các kháng thể (tự nhiên hoặc điều trị) và cũng làm giảm khả năng nhận dạng bằng các xét nghiệm chẩn đoán phân tử.
Đột biến protein gai có thể liên quan đến các đột biến mất đoạn hoặc các đột biến thay thế axit amin. Các đột biến thay thế được mô tả dựa trên sự thay thế axit amin cụ thể và vị trí của nó trong trình tự axit amin của protein gai. Ví dụ: trong đột biến D614G, axit aspartic (D) ở vị trí 614 trong trình tự axit amin của protein gai được thay thế bằng glycine (G). Một đột biến nhất định có thể có trong nhiều biến thể và mỗi biến thể có thể có nhiều đột biến.
| MỘT SỐ BIẾN THỂ PHỔ BIẾN CẦN QUAN TÂM | |||
| TÊN | ĐỘT BIẾN | HIỆU ỨNG* | BIẾN THỂ |
| D614G | Axit aspartic (D) ở vị trí 614 được thay thế bằng glycine (G) Lần đầu tiên xuất hiện ở Châu Âu vào tháng Hai năm 2020 | Tăng cường gắn kết với thụ thể ACE-2, số lượng vi-rút lây nhiễm trong đường hô hấp cao hơn và tăng khả năng lây truyền Không liên quan đến tăng mức độ nặng của bệnh hoặc giảm mức độ gắn kết kháng thể | Alpha, beta, gamma, delta và epsilon |
| E484K | Glutamate (E) ở vị trí 484 được thay thế bằng lysine (K) | Suy giảm khả năng miễn dịch do nhiễm bệnh hoặc tiêm chủng trước đó và giảm mức độ nhạy cảm với một số phương pháp điều trị bằng kháng thể đơn dòng | Beta, gamma và ở Vương quốc Anh, một số alpha |
| L452R | Leucine (L) ở vị trí 452 được thay thế bằng arginine (R) | Tăng khả năng lây truyền; giảm mức độ nhạy cảm với một số kháng thể đơn dòng, ở giai đoạn dưỡng bệnh và sau tiêm chủng | Delta và epsilon |
| N501Y | Asparagine (N) ở vị trí 501 được thay thế bằng tyrosine (Y) | Tăng cường mức độ gắn kết với thụ thể ACE2 | Alpha, beta và gamma |
| *So với vi-rút SARS-CoV-2 ban đầu |
Do khả năng lây truyền tăng lên, các biến thể alpha, beta, gamma và delta đã lan rộng trên toàn thế giới, sự hiện diện của biến thể alpha đã được xác nhận ở 155 quốc gia, beta ở 144 quốc gia, gamma ở 61 quốc gia và delta ở 66 quốc gia (3).
Biến thể Alpha (B.1.1.7)
Biến thể alpha lần đầu tiên được phát hiện ở Kent, một quận ở Đông Nam nước Anh và ở London vào tháng Chín năm 2020 (4). Trong vài tháng tiếp theo, biến thể này, lây truyền nhanh hơn các biến thể khác đang lưu hành vào thời điểm đó, nhanh chóng trở thành có ảnh hưởng lớn ở Anh (sau đó biến thể delta không chỉ bắt kịp mà thậm chí còn dễ lây truyền hơn). Biến thể alpha xuất hiện tại Hoa Kỳ vào cuối tháng Mười một năm 2020. Đến tháng Một năm 2021, nó đã lan rộng ra ít nhất 30 bang của Hoa Kỳ, số lượng ca nhiễm tăng gấp đôi khoảng một tuần rưỡi một lần để trở thành biến thể có ảnh hưởng lớn ở nhiều bang của Hoa Kỳ vào tháng Ba năm 2021 (5). Vào ngày 8 tháng Năm năm 2021, biến thể alpha đạt đỉnh điểm ở mức 70% số ca nhiễm mới ở Hoa Kỳ và sau đó giảm xuống còn 60,5% số ca nhiễm mới vào ngày 5 tháng Sáu năm 2021 và lại giảm xuống còn 52,2% số ca nhiễm mới vào ngày 19 tháng Sáu năm 2021, khi nó đang được thay thế bằng một biến thể dễ lây truyền hơn, delta (6).
Biến thể alpha được xác định bởi 23 đột biến, trong đó 8 đột biến (6 đột biến mã hóa các thay đổi axit amin và 2 đột biến mất đoạn) nằm trong protein gai (7). Mất đoạn axit amin ở vị trí 69 và 70 trong protein gai gây ra “lỗi đích gen gai” (spike gene target failure, SGTF), nghĩa là, các đầu dò không phát hiện được mục tiêu gen S bằng một xét nghiệm chẩn đoán dựa trên PCR thường được sử dụng; phát hiện các mục tiêu khác, bao gồm các gen nucleocapsid (N) và ORF1ab không bị ảnh hưởng bởi đột biến này. Lỗi đích gen gai (SGTF) đã đóng vai trò như một đại diện trong việc xác định biến thể alpha trong các mẫu bệnh phẩm của bệnh nhân thay cho việc giải trình tự toàn bộ bộ gen (8).
Ở Anh, biến thể alpha được cho là có liên quan đến tăng nguy cơ tử vong (9), nhưng cần phải có thêm nhiều các nghiên cứu để xác nhận điều này. Biến thể alpha có đột biến E484K không chỉ lây lan nhanh hơn mà còn có khả năng lẩn tránh miễn dịch tốt hơn so với biến thể alpha không có đột biến này (10).
Hiệu quả của 2 liều vắc-xin mRNA Pfizer-BioNTech trong việc ngăn ngừa bất kỳ lây nhiễm nào với biến thể alpha là 89,5% vào 14 ngày trở lên sau liều thứ hai và hơn 97% hiệu quả trong việc ngăn ngừa bệnh nặng, nguy kịch hoặc tử vong (11).
Các biến thể Beta (B.1.351), Gamma (P.1) và Epsilon (B.1.427, B.1.429)
Biến thể beta được phát hiện lần đầu tiên ở Nam Phi vào tháng Mười hai năm 2020 và nó vẫn có ảnh hưởng lớn ở khu vực này. Biến thể này lần đầu tiên được phát hiện ở Hoa Kỳ vào cuối tháng Một năm 2021, nhưng hiện chỉ chiếm chưa đến 1% số các ca nhiễm ở Hoa Kỳ ở Qatar, hiệu quả của 2 liều vắc-xin mRNA Pfizer-BioNTech trong việc ngăn ngừa bất kỳ lây nhiễm nào với beta biến thể là 75% và hơn 97% ngăn ngừa bệnh nặng, nguy kịch hoặc tử vong.
Biến thể gamma lần đầu tiên được phát hiện ở những du khách đến từ Brazil, những người này đã được xét nghiệm trong quá trình sàng lọc thường quy tại một sân bay ở Nhật Bản, vào đầu tháng Một năm 2021. Biến thể này có ảnh hưởng lớn ở Brazil và đang lan rộng khắp Nam Mỹ (12); nó chiếm 16,4% số các ca nhiễm vào ngày 19 tháng Sáu năm 2021, tại Hoa Kỳ, gần như tăng gấp đôi trong tháng trước (13). Biến thể đang xuất hiện này phải được theo dõi chặt chẽ.
Các biến thể epsilon lần đầu tiên được xác định ở California vào tháng Hai năm 2021, nhưng hiện chỉ chiếm dưới 1% số các ca nhiễm ở Hoa Kỳ (13).
Biến thể Delta (B.1.617.2)
Biến thể delta, có ảnh hưởng lớn ở Ấn Độ, có tốc độ lây truyền cao hơn khoảng 40% so với biến thể alpha, bản thân nó có khả năng lây truyền cao hơn 50% so với chủng vi-rút ban đầu. Ở Anh, biến thể delta hiện đã thay thế các biến thể khác và hiện chiếm 96% tổng số trường hợp mới được phân tích về mặt di truyền.
Các triệu chứng của nhiễm biến thể delta được ghi nhận là khác biệt, thường bao gồm đau đầu, đau họng và chảy nước mũi, thay vì các triệu chứng điển hình của COVID-19 (ví dụ: ho, sốt, mất khứu giác hoặc vị giác).
Biến thể delta có nhiều khả năng dẫn đến nằm viện hơn biến thể alpha, mặc dù mức độ lây lan chủ yếu ở những người trẻ tuổi. Tại Anh, mặc dù mức độ lây lan chủ yếu ở các nhóm chưa được tiêm chủng, khoảng 6% số trường hợp mắc mới là ở những người đã được tiêm chủng đầy đủ và 26% số trường hợp mắc mới đã được tiêm 1 liều vắc-xin (14). Trong số 42 trường hợp tử vong được ghi nhận trong vòng 28 ngày sau khi xét nghiệm dương tính với biến thể delta, 23 bệnh nhân chưa được tiêm chủng, 12 bệnh nhân đã được tiêm chủng đầy đủ và 7 bệnh nhân đã tiêm một liều (14). Do sự lan rộng của biến thể delta, nên việc loại bỏ tất cả các hạn chế về y tế công cộng còn lại theo kế hoạch của Anh vào ngày 21 tháng Sáu năm 2021, là giai đoạn cuối cùng của quá trình mở cửa trở lại gồm bốn bước bắt đầu vào tháng Ba năm 2021, hiện đang bị trì hoãn trong 4 tuần.
Tình hình ở Anh có thể báo trước điều gì sẽ xảy ra ở Hoa Kỳ vì biến thể delta này thay thế biến thể alpha là nguyên nhân gây ra các trường hợp mới; biến thể delta đã tăng từ 0,1% số trường hợp mới vào đầu tháng Tư năm 2021, lên 9,5% số trường hợp mới vào ngày 5 tháng Sáu năm 2021 và 20,6% vào ngày 19 tháng Sáu năm 2021, tăng gấp đôi số các trường hợp khoảng 10 ngày một lần (13).
Tuy nhiên, có bằng chứng cho thấy 2 liều vắc-xin Pfizer-BioNTech và AstraZeneca vẫn giữ được hiệu quả tương tự đối với biến thể delta như đối với biến thể alpha. Trong một thông cáo báo chí gần đây, Public Health England cho biết 2 liều vắc-xin Pfizer-BioNTech có hiệu quả 96% trong việc ngăn ngừa nằm viện và 88% hiệu quả trong việc ngăn ngừa bệnh có triệu chứng và 2 liều vắc-xin AstraZeneca có hiệu quả 92% trong việc ngăn ngừa nằm viện và 67% hiệu quả trong việc ngăn ngừa bệnh có triệu chứng (15). Dữ liệu về hiệu quả của các loại vắc-xin này trong việc ngăn ngừa tử vong do biến thể delta được cho là sắp được công bố.
Mặc dù các phác đồ tiêm vắc-xin đầy đủ dường như cho khả năng bảo vệ tuyệt vời chống lại biến thể delta, nhưng một liều của vắc-xin 2 liều này chỉ mang lại hiệu quả bảo vệ hạn chế – một liều vắc-xin Pfizer-BioNTech hoặc vắc-xin AztraZeneca chỉ có 33% hiệu quả chống lại bệnh có triệu chứng do biến thể delta so với khoảng 50% hiệu quả chống lại biến thể alpha. Phát hiện này đã thúc đẩy chính phủ Anh giảm khoảng thời gian giữa 2 liều từ 12 tuần xuống còn 8 tuần cho những người trên 40 tuổi. Ở Pháp, khoảng thời gian này đã được giảm từ 5 tuần xuống còn 3 tuần đối với liều thứ hai của vắc-xin Pfizer-BioNTech và vắc-xin Moderna (16). Khoảng thời gian giữa các liều ở Hoa Kỳ luôn là 3 tuần đối với vắc-xin Pfizer-BioNTech và 4 tuần đối với vắc-xin Moderna (17).
Một nghiên cứu gần đây đã phân tích nồng độ kháng thể trong máu của 250 người khỏe mạnh sau khi tiêm một trong hai liều (trung bình là 28 ngày) hoặc 2 liều (trung bình là 30 ngày) vắc-xin COVID-19 Pfizer-BioNTech(18). Những người được tiêm chủng đầy đủ 2 liều vắc-xin này có nồng độ kháng thể trung hòa chống biến thể delta thấp hơn 5 lần so với chủng ban đầu. Đáp ứng kháng thể thậm chí còn thấp hơn ở những người chỉ được tiêm một liều. Sau khi tiêm một liều vắc-xin Pfizer-BioNTech duy nhất, 79% số người có đáp ứng kháng thể trung hòa có thể định lượng được đối với chủng ban đầu, nhưng tỷ lệ này giảm xuống còn 50% đối với biến thể alpha, 32% đối với biến thể delta và 25% đối với biến thể beta. Nồng độ kháng thể trung hòa thấp hơn khi tuổi càng cao và nồng độ giảm dần theo thời gian, cung cấp thêm bằng chứng hỗ trợ cho các kế hoạch cung cấp liều tăng cường cho những người dễ bị mắc bệnh. Do đó, việc tiêm chủng từng phần chỉ với một liều vắc-xin có thể tạo ra áp lực chọn lọc cho sự xuất hiện của các biến thể mới thậm chí dễ dàng thoát khỏi sự kiểm soát miễn dịch hơn.
Kết luận
Việc phòng ngừa COVID-19 trở nên đặc biệt quan trọng tại thời điểm này khi ngày càng có nhiều biến thể có khả năng lây truyền cao liên tục xuất hiện. Vi-rút lưu hành càng nhiều trong quần thể người và càng có nhiều người bị nhiễm thì vi-rút càng có nhiều cơ hội đột biến. Làm chậm quá trình lây truyền do đó làm chậm sự xuất hiện của các đột biến. Tuy nhiên, các biện pháp can thiệp không dùng thuốc để làm giảm lây truyền, bao gồm đeo khẩu trang, giãn cách, cải thiện hệ thống thông gió trong nhà, tránh những nơi đông người và hạn chế đi lại đang được quay trở lại ở nhiều địa điểm. Ngoài ra, hiện không có thuốc kháng vi-rút nào có thể dễ dàng sử dụng để ngăn ngừa hoặc điều trị sớm nhiễm SARS-CoV-2.
Tuy nhiên, chúng ta vô cùng may mắn khi có một số loại vắc-xin có hiệu quả khoảng 90% trong việc ngăn ngừa nhiễm bệnh có triệu chứng và thậm chí hiệu quả hơn trong việc ngăn ngừa nằm viện và tử vong do COVID-19 gây ra bởi các biến thể SARS-CoV-2 có độc lực và dễ lây truyền hơn, nhưng chỉ khi tiêm phòng đầy đủ 2 liều. Việc tiêm chủng một phần bằng một liều của các loại vắc-xin này đã không cho thấy là có hiệu quả, và có thể có hại. Ngay cả sau khi tiêm 2 liều với các loại vắc-xin này, sau đó có thể cần phải có một liều tăng cường vì nồng độ kháng thể trung hòa giảm dần theo thời gian. Các biến thể SARS-CoV-2 rất nguy hiểm, nhưng có thể kiểm soát được bằng cách tiêm chủng đầy đủ cho dân chúng khắp mọi nơi càng nhanh càng tốt
Trích dẫn từ MSD Manual
Bình luận