Siêu vi khuẩn corona là ‘ai’?
Nguyễn Tuấn
Cấu trúc của các con vi khuẩn corona bao gồm 4 protein:
nucleocapsid, envelope, membrane và spike. Protein nucleocapsid có chức năng
hình thành các chất liệu di truyền cơ bản, và có hình trái banh tròn. Bề ngoài
của nucleocapsid là cái ‘bao thư’ (envelope) và màng nhầy (membrane). Còn cái
protein ‘spike’ nó có hình dáng của một cái dùi cui, và nó cắm trên ‘trái
banh’. Thành ra, nhìn con siêu vi khuẩn này thì chúng ta thấy nó giống như cái
vương miện hình tròn. Chính vì vậy mà người ta đặt cho nó cái tên hơi vương giả
là ‘corona’. Có lẽ chúng ta đặt tên Việt cho nó ‘Vương miện khuẩn’.
Danh từ
‘corona’ hay ‘coronavirus’ từ đây chắc sẽ trở thành một ngữ vựng quen thuộc của
công chúng. Nhưng trong thực tế thì ngoài giới chuyên môn vi khuẩn học, rất ít
người biết về ‘nhân thân’ của con siêu vi khuẩn này. Chúng ta thử tìm hiểu dòng
họ của siêu khi khuẩn corona để biết tại sao chúng nó siêu nhỏ như vậy mà có thể
gây ra nhiều tác động có khi nghiêm trọng đến con người.
Nghiên cứu
về coronavirus thật sự chỉ tích cực sau trận dịch SARS. Trước đây (và cho đến
ngày nay), siêu vi khuẩn gây cúm mùa, và trong số hàng trăm triệu người bị cúm
cũng có một số người chết. Số người chết vì cúm mùa mỗi năm trên thế giới theo
WHO ước tính là 665.000 người. Thế nhưng ít người quan tâm để nghiên cứu.
Nhưng đến
năm 2002-2003, trận dịch SARS xảy ra ở Tàu, lây nhiễm cho 8.096 người; trong số
đó 774 (~10%) chết, siêu vi khuẩn thủ phạm là corona. Rồi sau đó (năm 2012) là
trận dịch MERS gây nhiễm cho hàng ngàn người (chủ yếu là ở Saudi Arabia); trong
số đó 858 (35%) người chết, và thủ phạm cũng là con corona. Kể từ đó giới khoa
học mới bắt đầu chú ý đến con siêu khuẩn tưởng như là ‘vô hại’ này.
Trận dịch
SARS và MERS qua đi và để lại cho khoa học nhiều thông tin quí báu. Những thông
tin đó liên quan đến chủng lại, cơ cấu di truyền, độc lực, và cơ chế tấn công của
chúng.
Siêu vi khuẩn gây dịch Covid-19 được chụp bằng máy
electron microscope. Con vi khuẩn SARS-CoV-2 (màu vàng) bên cạnh các tế
bào con người (màu hồng).
|
Bốn loài
coronavirus
Siêu vi
khuẩn corona được khám phá lần đầu vào năm 1960 khi chúng gây viêm phế quản ở một
trại gà và 2 virus trong mũi của bệnh nhân bị cảm cúm. Lúc đó, giới khoa học đặt
tên là ‘coronavirus 229E’ và ‘coronavirus OC43’. Sau này, sau trận dịch SARS,
các nhà khoa học khám phá thêm 2 loài nữa là HKU1 và NL63. (HK là viết tắt chữ
Đại học Hồng Kông, nơi khám phá siêu vi khuẩn). Siêu vi khuẩn gây SARS có tên
là SARS-Cov, MERS thì MERS-CoV, và lần dịch Covid-19 chúng có tên là SARS-Cov-2.
Về thể loại,
chúng được xếp vào nhóm ‘zoonotic’. Điều này có nghĩa là chúng lây truyền từ động
vật sang động vật, và từ động vật sang người. (Thật ra, người cũng là… động vật
thôi). Cho đến nay, chúng ta biết rõ rằng coronavirus là từ dơi. Chúng đã lây
nhiễm dơi rất lâu (hàng trăm năm?), nhưng dơi không bị viêm phổi! Giả thuyết đặt
ra để giải thích hiện tượng này là dơi có vẻ ‘vui sống’ với coronavirus.
Cơ cấu
sinh học
Về sinh học,
các con siêu vi khuẩn corona được xếp vào nhóm ‘enveloped single-stranded RNA’.
Cách định danh này nói lên rằng hệ gen của chúng là RNA (chớ không phải DNA như
vài người lầm), và hai là hệ gen của chúng ‘gói’ trong một cái vỏ giống protein
như bao thư. Cần nói thêm rằng DNA có 4 mẫu tự A, T, G, C, còn RNA thì A, G, C,
U (uracil). Do đó, nếu DNA có cặp đôi AT thì RNA là AU. DNA có hai dây xoắn với
nhau, còn RNA chỉ có 1 dây. Cọng dây đó dài bao nhiêu? Câu trả lời là khoảng
30,000 mẫu tự. Chiều dài này được xem là dài nhứt so với các siêu vi khuẩn
khác.
Ngoài ra,
chúng ta biết rằng cấu trúc của các con vi khuẩn corona bao gồm 4 protein:
nucleocapsid, envelope, membrane và spike. Protein nucleocapsid có chức năng
hình thành các chất liệu di truyền cơ bản, và có hình trái banh tròn. Bề ngoài
của nucleocapsid là cái ‘bao thư’ (envelope) và màng nhầy (membrane). Còn cái
protein ‘spike’ nó có hình dáng của một cái dùi cui, và nó cắm trên ‘trái
banh’. Thành ra, nhìn con siêu vi khuẩn này thì chúng ta thấy nó giống như cái
vương miện hình tròn. Chính vì vậy mà người ta đặt cho nó cái tên hơi vương giả
là ‘corona’. Có lẽ chúng ta đặt tên Việt cho nó ‘Vương miện khuẩn’.
Tại sao
coronavirus thích tấn công phổi
Siêu khuẩn
gây cảm cúm (gọi ngắn là FluV) và siêu vi khuẩn corona gây dịch Covid-19, SARS
và MERS (gọi chung là SARS-Cov) là khác nhau. Sự khác biệt quan trọng giữa hai
lọai siêu vi khuẩn này là FluV lây nhiễm phần trên của hệ thống hô hấp như mũi
và cổ họng, còn SARS-Cov thì lây nhiễm ở phần dưới (tức lá phổi).
Phổi là mục
tiêu mà Vương miện khuẩn rất thích tấn công. Phổi chúng ta có 2 nhóm tế bào gọi
là mucus và celia. Mucus là những màn nhầy bảo vệ lá phổi, còn celia có hình dạng
giống như cái dùi cui. Celia có nhiệm vụ tuần tra, rà soát tìm virus để tống khứ
đi. Các siêu vi khuẩn muốn tấn công phổi, chúng phải tấn công và tiêu diệt ‘đội
quân celia’.
Sau khi
tiêu diệt được đội quân celia, các siêu vi khuẩn dùng ‘cửa’ ACE2 để tiến vào phổi.
Việc đầu tiên sau khi vào đích là chúng nhân bản càng nhiều càng tốt. Để nhân bản,
chúng phải dùng đến ‘bộ máy’ RNA, và vấn đề xuất phát từ đây. Bộ máy nhân bản
RNA không có cơ chế chỉnh sửa (như DNA), nên sai sót trong nhân bản xảy ra khá
thường xuyên. Khi RNA của virus càng dài, thì quá trình nhân bản càng xảy ra
nhiều sai sót. Sai sót của chúng có thể là tai họa cho con người, bởi vì sai
sót ở đây có thể hiểu là ‘biến hóa’ không lường trước được, và những con virus
có thể kháng thuốc rất nhanh.
Sau khi
nhân bản xong, chúng bắt đầu gây phiền phức cho kí chủ. Những phiền phức này
bao gồm các triệu chứng giống cảm cúm như sốt, ho, và trong nhiều trường hợp, bệnh
nhân sẽ bị khó thở và viêm phổi. Không chỉ thế, chúng còn có thể gây tác hại
ngoài phổi. Một nghiên cứu trước đây cho thấy hơn 90% bệnh nhân trong trận dịch
MERS mắc một số triệu chứng khác như tăng men gan, suy giảm bạch cầu và
platelet, suy giảm huyết áp. Trong vài trường hợp hơi hiếm, bệnh nhân còn bị tổn
thương ở thận và suy tim.
Tại sao
coronavirus có độc lực khác nhau?
Tại sao
siêu vi khuẩn corona có độc lực khác nhau giữa 3 trận dịch? Dữ liệu chưa đầy đủ
cho thấy siêu vi khuẩn corona lần dịch Covid-19 này (SARS-Cov-2) có tỉ lệ tử
vong chỉ 2%, so với 10% trong SARS và 35% trong MERS. Không ai có câu trả lời dứt
khoát, nhưng rất có thể chúng dùng các thụ thể khác nhau.
Siêu vi
khuẩn Covid-19 và SARS dùng thụ thể ACE2, còn siêu vi khuẩn gây dịch MERS thì
dùng thụ thể DPP4. Tuy cả hai thụ thể ACE2 và DPP4 đều được tìm thấy ở tế bào
phổi và vài cơ phận khác, nhưng thụ thể DPP4 hoạt động tích cực ở phần dưới của
phế quản. Sự phân bố của các thụ thể này trong các mô và cơ phận có thể là yếu
tố giải thích tại sao một số siêu vi khuẩn như MERS lại độc hại hơn siêu vi khuẩn
Covid-19.
Có một điều
bí ẩn là tại sao siêu vi khuẩn corona không tấn công tim. Thụ thể ACE2 hiện diện
rất nhiều trong tim, nhưng hình như coronavirus không quan tâm đến… tim. Chúng
chỉ lây nhiễm phổi (và hệ hô hấp nói chung). Chúng ra vào cổ họng chúng ta
như... đi chợ. Rất có thể có những thụ thể khác tương tác với ACE2 để chọn mục
tiêu tấn công. Chúng ta vẫn chưa biết các thụ thể khác là gì. Cũng có thể môi
trường ở quả tim quá độc hại cho coronavirus, nên chúng không dám 'léo hánh' đến
đó?
Coronavirus
không phải là vi khuẩn mới, nhưng chúng biến hóa thành nhiều chủng mới và gây dịch
bệnh trên thế giới. Tuy nhiên, vì giới khoa học vẫn chưa biết nhiều về con siêu
vi khuẩn mới (như cơ chế lây lan), nên công chúng - nhứt là những người
'worried well' - hoang mang và ồn ào. Nhưng chúng ta có lí do để lạc quan là
khoa học sẽ cho chúng ta nhiều câu trả lời trong tương lai gần - rất gần.
Cho dù
chúng ta chưa có vaccine đặc trị, nhưng chúng ta đã ‘sống chung’ vĩnh viễn với
4 chủng coronavirus (OC43, 229E, HKU1 và NL63). Và, chúng ta đã không đeo khẩu
trang phòng chống mấy con virus đó. Rất có thể trong tương lai, hệ thống miễn dịch
của chúng ta sẽ điều chỉnh (thích ứng) để chúng ta lại phải sống chung với
thành viên thứ năm của gia đình coronavirus là SARS-Cov-2.
Nguyễn Tuấn
--
__._,_.___