Sars CoV-2: vi rút học và biến thể của virus Sars CoV-2

2021-08-09 10:15 PM

Giống như các loại virus khác, Sars CoV-2 phát triển theo thời gian. Hầu hết các đột biến trong bộ gen Sars CoV-2 không ảnh hưởng đến chức năng của virus.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Coronavirus là những virus RNA được bao bọc sợi dương. Giải trình tự bộ gen đầy đủ và phân tích phylogenic chỉ ra rằng coronavirus gây ra Covid-19 là một betacoronavirus trong cùng một chi con với virus gây hội chứng hô hấp cấp tính nghiêm trọng (SARS), nhưng ở một nhánh khác. Nhóm nghiên cứu Coronavirus của Ủy ban Quốc tế về Phân loại virus đã đề xuất rằng virus này được chỉ định là coronavirus - hội chứng hô hấp cấp tính nặng 2 (Sars CoV-2) [ 4 ]. Virus hội chứng hô hấp Trung Đông (MERS), một loại virus betacoronavirus khác, có vẻ liên quan xa hơn. Điểm tương đồng về trình tự RNA gần nhất là với hai coronavirus dơi, và có vẻ như dơi là nguồn chính; Liệu vi rút Covid-19 có được truyền trực tiếp từ dơi hay qua một số cơ chế khác (ví dụ: qua vật chủ trung gian) hay không.

Thụ thể của vật chủ đối với sự xâm nhập tế bào Sars CoV-2 cũng giống như đối với Sars CoV, enzym chuyển đổi angiotensin 2 (ACE2). Sars CoV-2 liên kết với ACE2 thông qua vùng liên kết thụ thể của protein đột biến của nó. Protease tế bào TMPRSS2 cũng quan trọng đối với sự xâm nhập tế bào Sars CoV-2.

Giống như các loại virus khác, Sars CoV-2 phát triển theo thời gian. Hầu hết các đột biến trong bộ gen Sars CoV-2 không ảnh hưởng đến chức năng của virus. Một số biến thể nhất định đã thu hút được sự chú ý rộng rãi vì sự xuất hiện nhanh chóng của chúng trong các quần thể và bằng chứng về sự lây truyền hoặc ý nghĩa lâm sàng; chúng được coi là các biến thể đáng quan tâm. Mỗi biến thể có một số chỉ định dựa trên danh pháp được sử dụng bởi các hệ thống phân loại phát sinh loài riêng biệt; Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) cũng đã chỉ định nhãn cho các biến thể đáng chú ý dựa trên bảng chữ cái Hy Lạp.

Đầu đại dịch, một nghiên cứu theo dõi sự thay đổi axit amin trong protein đột biến của Sars CoV-2 được đưa vào cơ sở dữ liệu trình tự lớn đã xác định được sự thay thế D614G (glycine cho axit aspartic) đã trở thành chất đa hình chiếm ưu thế trên toàn cầu theo thời gian. Trong các nghiên cứu trên động vật và trong ống nghiệm, vi rút mang đa hình G614 cho thấy mức độ vi rút lây nhiễm cao hơn trong đường hô hấp, tăng cường liên kết với ACE-2, tăng khả năng sao chép và lây truyền so với đa hình D614. Biến thể G614 dường như không liên quan đến nguy cơ nhập viện cao hơn hoặc ảnh hưởng đến liên kết kháng thể chống tăng đột biến. Hiện nó có mặt trong hầu hết các dòng Sars CoV-2 đang lưu hành, bao gồm các biến thể cần quan tâm được liệt kê dưới đây.

Tại Hoa Kỳ, tỷ lệ vi rút lưu hành là các biến thể cần quan tâm được nêu chi tiết trên trang web của CDC.

Biến thể Alpha (dòng B.1.1.7)

Biến thể này, còn được gọi là 20I / 501Y.V1, lần đầu tiên được xác định ở Vương quốc Anh vào cuối năm 2020 và có liên quan tạm thời với sự gia tăng các bệnh nhiễm trùng khu vực. Biến thể này chứa hơn một tá đột biến so với các chủng đang lưu hành khác, với một số đột biến nằm trong protein đột biến. Sau đó, nó đã được xác định ở các quốc gia khác, bao gồm cả Hoa Kỳ.

Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng biến thể Alpha có khả năng lây truyền cao hơn khoảng 50 đến 75 phần trăm so với các chủng đã lưu hành trước đó và có liên quan đến tỷ lệ tấn công thứ cấp cao hơn (ví dụ: 13 so với 10 phần trăm). Cơ chế cơ bản để tăng khả năng truyền qua là không chắc chắn. Một số nghiên cứu đã gợi ý rằng biến thể Alpha có liên quan đến mức ARN virut trung bình cao hơn trong dịch tiết đường hô hấp so với các chủng loại hoang dã, và một số cũng cho rằng ARN của virut có thể được phát hiện trong bệnh phẩm hô hấp lâu hơn. Liệu những phát hiện này có liên quan đến việc gia tăng sự lây truyền hay không và những đột biến nào góp phần đang được điều tra. Một trong những đột biến ở biến thể Alpha, N501Y, nằm trong vùng liên kết thụ thể của protein đột biến và làm tăng khả năng lây nhiễm Sars CoV-2 trên mô hình chuột. Một đột biến protein đột biến khác trong biến thể, P618H, nằm ở vị trí phân cắt furin, được cho là có vai trò trong việc xâm nhập tế bào Sars CoV-2.

Một số, nhưng không phải tất cả, các nghiên cứu cho thấy rằng biến thể Alpha cũng có thể liên quan đến mức độ nghiêm trọng của bệnh hơn. Cho đến nay, không có bằng chứng nào cho thấy biến thể Alpha có liên quan đến khả năng thoát miễn dịch có ý nghĩa lâm sàng. Một số nghiên cứu chỉ ra rằng huyết thanh từ những người nhận vắc xin Covid-19 duy trì hoạt động trung hòa chống lại biến thể Alpha và một số vắc xin duy trì hiệu quả chống lại biến thể.

Tuy nhiên, phân tích bộ gen đang diễn ra của các biến thể Alpha lưu hành ở Vương quốc Anh đã xác định được một đột biến khác trong protein đột biến, E484K, trong một số trình tự. Đột biến này có trong các biến thể Beta (B.1351) và Gamma (P.1), và một số nghiên cứu đã gợi ý rằng nó có liên quan đến khả năng thoát miễn dịch, như được thảo luận bên dưới.

Một đột biến khác trong biến thể này là sự mất đoạn protein đột biến ở axit amin 69-70 (del 69-70). Một số xét nghiệm phân tử Sars CoV-2 không thể phát hiện mục tiêu gen S (mã hóa protein đột biến) khi hiện tượng mất đoạn này xuất hiện. Các xét nghiệm này vẫn có thể phát hiện RNA của virus vì chúng sử dụng nhiều hơn một gen đích và do đó sẽ không dẫn đến kết quả âm tính giả. Tuy nhiên, lỗi đích của gen S đã được sử dụng như một dấu hiệu để phát hiện biến thể Alpha, với lưu ý rằng del 69-70 cũng đã được báo cáo trong các biến thể khác.

Biến thể Delta (dòng B.1.617.2)

Dòng này, còn được gọi là 20A / S: 478K, được xác định lần đầu tiên ở Ấn Độ vào tháng 12 năm 2020 và đã trở thành biến thể phổ biến nhất ở đó và ở một số quốc gia khác, bao gồm cả Hoa Kỳ và Vương quốc Anh.

Dữ liệu cho thấy rằng biến thể Delta có khả năng lây truyền cao, hơn cả Alpha. Trong các báo cáo từ Vương quốc Anh, tỷ lệ nhiễm Sars CoV-2 do Delta gây ra tăng lên do Alpha giảm, và tỷ lệ nhiễm thứ phát trong hộ gia đình liên quan đến nhiễm Delta là 13,6% so với 9,0% của Alpha. Trong một báo cáo khác về một đợt bùng phát nhỏ ở Hoa Kỳ, tỷ lệ tấn công hộ gia đình liên quan đến biến thể Delta là 53 phần trăm. Một nghiên cứu chưa được công bố về đợt bùng phát ở Trung Quốc cho thấy mức RNA của virus đường hô hấp ban đầu cao hơn khoảng 1000 lần ở Delta so với mức virus tổ tiên lưu hành trong giai đoạn đầu của đại dịch.

Các báo cáo cũng cho rằng nhiễm Delta có liên quan đến nguy cơ nhập viện cao hơn Alpha.

Một số nghiên cứu cho thấy hiệu quả của vắc-xin giảm nhẹ đối với nhiễm Delta có triệu chứng nhưng vẫn cao đối với bệnh nặng và nhập viện.

Biến thể Beta (dòng B.1.351)

Biến thể này, còn được gọi là 20H / 501Y.V2, được xác định ở Nam Phi vào cuối năm 2020. Nó khác biệt về mặt phát sinh loài với B.1.1.7 nhưng có chung một số đột biến, bao gồm đột biến protein đột biến N501Y. Dữ liệu giám sát ở Nam Phi chỉ ra rằng biến thể này nhanh chóng trở thành dòng ưu thế, cho thấy rằng nó cũng có khả năng tăng khả năng lây truyền. Sau đó, nó đã được xác định ở các quốc gia khác, bao gồm cả Hoa Kỳ.

Dòng dõi này chứa một đột biến khác trong protein đột biến, E484K, có khả năng ảnh hưởng đến khả năng miễn dịch khỏi nhiễm trùng hoặc tiêm chủng trước đó. Trong một nghiên cứu đánh giá tác động của đột biến protein đột biến đối với sự trung hòa bởi các kháng thể trong huyết tương dưỡng bệnh, E484K trung bình làm giảm mức độ trung hòa ở mức độ lớn nhất so với các đột biến khác (với một số mẫu huyết tương, mức giảm > 10 lần), mặc dù tác động thay đổi giữa các mẫu riêng lẻ và theo thời gian giữa các mẫu từ cùng một cá thể. Trong một báo cáo khác, việc đưa protein đột biến dòng B.1.351 vào cấu trúc virus làm giảm hoạt tính trung hòa của huyết tương dưỡng bệnh, với 48% mẫu huyết tương mất hoạt tính trung hòa; hầu hết các mẫu huyết tương vẫn duy trì liên kết kháng thể không trung hòa với protein tăng đột biến Beta. Huyết tương từ những người nhận vắc xin Covid-19 mRNA dường như duy trì hoạt động trung hòa chống lại biến thể Beta, nhưng ở hiệu giá thấp hơn so với chống lại vi rút kiểu hoang dã. Ý nghĩa lâm sàng của việc giảm hoạt động trung hòa này là không chắc chắn vì các tương quan miễn dịch chính xác của miễn dịch chưa được làm sáng tỏ, nhưng có vẻ như khả năng miễn dịch do vắc-xin mRNA COVID-19 gây ra vẫn sẽ bảo vệ khỏi biến thể Beta. Các báo cáo sơ bộ về các thử nghiệm đánh giá các ứng cử viên vắc xin khác cho thấy rằng chúng vẫn giữ được hiệu quả ở Nam Phi, mặc dù mức độ bảo vệ có thể thấp hơn ở đó so với những nơi không phổ biến Beta.

Biến thể Gamma (dòng P.1)

Biến thể này, còn được gọi là 20J / 501Y.V3, lần đầu tiên được xác định ở Nhật Bản ở bốn du khách đến từ Brazil và sau đó được báo cáo là chiếm 42% trong số 31 mẫu vật được giải trình tự ở bang Amazonas của Brazil trong Tháng 12 năm 2020. Sau đó, nó đã được xác định ở các quốc gia khác, bao gồm cả Hoa Kỳ. Nó có một số đột biến, bao gồm ba đột biến trong vùng liên kết thụ thể protein đột biến, N501Y, E484K và K417T, gây lo ngại về khả năng tăng khả năng truyền và ảnh hưởng đến khả năng miễn dịch.

Biến thể Epsilon (dòng B.1.427 và B.1.429)

Các biến thể có liên quan này còn được gọi chung là 20C / S452R hoặc CAL.20C. Vào tháng 10 năm 2020, chỉ có bốn trường hợp toàn cầu được xác định, tất cả đều ở Nam California; đến tháng 1 năm 2021, biến thể này chiếm 35% các mẫu virus được giải trình tự ở California và đã được xác định ở các quốc gia khác. Các biến thể chứa một số đột biến protein đột biến, bao gồm cả L452R, có liên quan đến việc gia tăng sự xâm nhập tế bào và giảm tính nhạy cảm với sự trung hòa của huyết tương người nhận vắc xin và dưỡng bệnh trong ống nghiệm. Tuy nhiên, một số bằng chứng cho thấy khả năng giảm tính nhạy cảm với sự trung hòa của B.1.429 là khiêm tốn so với của Beta. Các biến thể cũng có liên quan đến mức độ RNA của virus cao hơn gấp hai lần trên miếng gạc mũi so với virus loại hoang dã.

Bài viết cùng chuyên mục

Thuốc đông y: tử vong do bị nhiễm độc

Các nghiên cứu đã tìm thấy, một số thuốc đông y đã được pha trộn với các loại thuốc được phê duyệt, hoặc bị cấm, và thậm chí cả kim loại nặng độc hại

Viêm nhiễm âm đạo: nguyên nhân và những điều cần biết

Khi có thể, nên mặc đồ lót bằng vải cotton và quần lót có đáy quần bằng cotton, điều này có thể làm giảm nguy cơ phát triển viêm và kích thích âm đạo

Chất lượng tinh trùng: có thể thấp hơn trong mùa hè

Nghiên cứu cho thấy, mối quan hệ giữa các mùa, và sự thay đổi của tinh dịch hàng năm, nhịp điệu khác nhau ở nồng độ tinh trùng bình thường và giảm

Tỷ lệ cholesterol: là gì và tại sao lại quan trọng?

Trong khi nam giới và phụ nữ có cùng một xét nghiệm máu, mức HDL, LDL và VLDL trung bình của họ thường khác nhau, ví dụ, trong trường hợp của phụ nữ mãn kinh

Dịch truyền tĩnh mạch Ringer Lactate: chọn giải pháp với anion đa carbon

Tầm quan trọng lâm sàng, của sự suy giảm nhiễm toan, sau truyền dịch bằng các dung dịch điện giải, có chứa các anion đa carbon, là không rõ ràng

Covid-19: các kết quả xét nghiệm và chẩn đoán hình ảnh

Mặc dù chụp cắt lớp vi tính lồng ngực (CT) có thể nhạy hơn X quang phổi và một số phát hiện CT ngực có thể là đặc trưng của COVID-19, nhưng không có phát hiện nào có thể loại trừ hoàn toàn khả năng mắc COVID-19.

Covid-19: thuốc chống kết tập tiểu cầu ở bệnh nhân không mắc bệnh trong mùa dịch

Trừ khi bệnh nhân được nhập viện để thực hiện một thủ thuật xâm lấn hoặc phẫu thuật, không có lý do gì để ngừng điều trị bằng thuốc chống đông máu đường uống. Việc đình chỉ vì những lý do này phải được thực hiện theo các khuyến nghị.

Vắc xin Covid-19 Pfizer-BioNTech (BNT162b2): tính miễn dịch hiệu quả và an toàn

Vắc xin Covid-19 Pfizer-BioNTech (BNT162b2) được phân phối dưới dạng hạt nano lipid để biểu hiện một protein đột biến có chiều dài đầy đủ. Nó được tiêm bắp với hai liều cách nhau ba tuần.

Kháng thuốc: việc sử dụng kháng sinh ở động vật có ảnh hưởng đến con người không?

Có một số cách chính mà kháng sinh ở động vật có thể ảnh hưởng đến con người, thứ nhất, tiếp xúc trực tiếp giữa động vật và con người có thể gây bệnh

Vắc xin Covid-19: loại nào có hiệu quả chống lại biến thể delta (Ấn Độ)?

Các nhà khoa học đang nghiên cứu cách thức hoạt động của vắc xin Covid-19 đối với biến thể delta của SARS-CoV-2.

Lo lắng và căng thẳng nặng nề vào ban đêm: tấm chăn nặng hơn có thể giúp

Chăn có trọng lượng từ lâu đã được sử dụng cho các điều kiện nhất định, nó có thể cung cấp lợi ích cho những người bị mất ngủ và lo lắng, nhưng nghiên cứu về nó là hiếm

JNC 8: hướng dẫn về tăng huyết áp

Điều trị lần đầu với dòng đầu tiên nên được giới hạn đến 4 loại thuốc: thiazide - loại thuốc lợi tiểu, thuốc chẹn kênh canxi (CCB), thuốc ức chế men chuyển, và ARB.

Huyết áp cao: nhiệt độ hạ sẽ làm huyết áp tăng

Các nhà nghiên cứu tin rằng nghiên cứu mới cung cấp bằng chứng đủ mạnh để sử dụng tư vấn cho một số bệnh nhân bị tăng huyết áp

Tại sao chứng đau nửa đầu phổ biến hơn ở phụ nữ?

Các nhà nghiên cứu đã tiến hành rà soát các nghiên cứu hiện có về kích thích tố giới tính, điều gì làm giảm nhạy cảm đau nửa đầu, và các phản ứng thần kinh

Thể dục và tuổi thọ: bài tập quá nhiều có gây hại không?

Thể dục nhịp điệu là thứ mà hầu hết bệnh nhân có thể kiểm soát, và chúng tôi thấy trong nghiên cứu của chúng tôi không có giới hạn về tập thể dục quá nhiều

Covid-19 thay đổi mạch máu phổi: kết quả từ chụp phim lồng ngực

Những tổn thương do Covid-19 gây ra đối với các mạch máu nhỏ nhất của phổi đã được ghi lại một cách phức tạp bằng cách sử dụng tia X năng lượng cao phát ra từ một loại máy gia tốc hạt đặc biệt.

Cà phê: tác dụng bảo vệ não như thế nào?

Đối với các nhà nghiên cứu, một khía cạnh thú vị khác của phát hiện này là các hợp chất cà phê này là tự nhiên và không đòi hỏi sự tổng hợp trong phòng thí nghiệm

Cảm thấy khó chịu là như thế nào?

Nếu một người, mắc chứng khó chịu, gặp khó khăn trong việc xác định nguyên nhân, nên nói chuyện với bác sĩ

Vi rút corona mới 2019: hướng dẫn xác định, cách ly, thông báo

Vào ngày 31 tháng 12 năm 2019, WHO đã được cảnh báo về một số trường hợp viêm phổi, virus này không phù hợp với bất kỳ loại virus nào được biết đến

Nguyên nhân gây chóng mặt và nôn mửa?

Chóng mặt và nôn mửa là cả hai triệu chứng không đặc hiệu, có nghĩa là chúng có thể có nhiều nguyên nhân tiềm ẩn

Ngáp quá mức: nguyên nhân và những điều cần biết

Sau khi loại trừ các vấn đề về giấc ngủ, bác sĩ sẽ thực hiện các xét nghiệm chẩn đoán, để tìm ra nguyên nhân có thể khác cho việc ngáp quá mức

Virus corona mới (2019-nCoV): công chúng nên làm gì?

Vi rút coronavirus này là bệnh truyền nhiễm có hậu quả cao trong không khí, vì nó rất dễ lây nhiễm, có thể lây lan dễ dàng trong cộng đồng và các cơ sở y tế, rất khó nhận ra

Nguy cơ có thể bị hen ở trẻ với vi sinh vật đường ruột

Nghiên cứu mới cho thấy một loại vi sinh vật trong ruột của trẻ sơ sinh Ecuador có thể là một yếu tố dự báo mạnh đối với hen ở trẻ

Mức cholesterol: những độ tuổi nào nên kiểm tra?

Mọi người, nên kiểm tra cholesterol, trong độ tuổi 20, hoặc 30, để họ có thể cân nhắc thực hiện các bước để hạ thấp nó

Chế độ ăn uống chống viêm và bệnh lý

Chế độ ăn uống chống viêm cũng chứa một lượng gia tăng chất chống oxy hóa, đó là các phân tử phản ứng trong thực phẩm, giảm số lượng các gốc tự do