Anh là một trong số ít các quốc gia đầu tư năng lực giải mã trình tự gene của virus corona để xác định những biến chủng mới, có thể khiến đại dịch Covid-19 trầm trọng hơn.
Gần một tháng sau khi chính phủ ban bố lệnh phong tỏa thứ 3, gần như toàn bộ nước Anh chìm vào giấc ngủ đông. Hàng quán đóng cửa, đường phố vắng vẻ và các chuyến tàu thưa thớt hành khách, theo mô tả của CNN.
Nhưng tại một ngôi làng nhỏ ở vùng nông thôn gần Cambridge, phía đông nước Anh, không khí lại tất bật khác thường.
Mỗi ngày, các xe tải mang đến Viện Sarger nhiều thùng chứa màu xanh lá, được chất vào một tủ đông công nghiệp. Bên trong những thùng này chính là mẫu virus corona thu thập từ khắp nước Anh.
Giải mã trình tự gene ở quy mô công nghiệp
Hàng trăm nhân viên tại Viện Sarger đang làm việc hết công suất để hoàn thành một trong những nhiệm vụ bức thiết nhất thế giới hiện nay: giải mã trình tự gene của virus corona. Dự án có tên gọi nội bộ là Heron.
Bên trong phòng thí nghiệm ở Viện Sarger, một robot được lập trình để lấy các mẫu bệnh phẩm dương tính với virus corona từ một đĩa nhỏ, cố định chúng vào một khay riêng được niêm phong thủ công.
Trong một phòng thí nghiệm khác, hóa chất được nhỏ vào các ống nghiệm và lắc bằng máy, sau đó ép mỏng giữa hai mảnh thủy tinh. Rồi miếng này được đặt vào một trong những máy xoay lớn. Mười lăm giờ sau, máy tính cho ra khối lượng dữ liệu khổng lồ, được lưu trữ bằng hàng nghìn máy chủ đặt bên ngoài trạm thí nghiệm.
Toàn bộ quá trình nói trên mất khoảng năm ngày. Xấp xỉ 10.000 mẫu virus được giải mã trình tự mỗi tuần tại viện này - tức khoảng một phần tư tổng số mẫu virus được giải trình tự trên toàn cầu, theo CNN.
Nhân viên của Viện Sarger chuẩn bị mẫu virus corona để tiến hành giải trình tự gene. (Ảnh: CNN).
Tuy nhiên, sau khi hoàn tất quá trình trên, nhiệm vụ nan giải mới thực sự bắt đầu: xem xét khối lượng dữ liệu khổng lồ từ các mẫu virus thu được một cách cẩn thận.
“Chúng tôi đang tìm kiếm các đột biến virus dễ lây lan hoặc gây ra bệnh tình trầm trọng hơn”, nhà vi sinh vật học Ewan Harrison nói với CNN.
“Đặc biệt, trong bối cảnh vaccine Covid-19 bắt đầu được triển khai trên toàn cầu, chúng tôi đang cố xác định dạng biến chủng có thể ảnh hưởng đến sự hiệu quả của vaccine Covid-19”, Harrison nói.
Theo ông Harrison, khi giải trình tự đủ một lượng mẫu nhất định, các nhà khoa học có thể nắm được cách thức virus lây lan trong cộng đồng.
Biến chủng B.1.1.7 được phát hiện như thế nào?
Việc phát hiện ra biến chủng B.1.1.7 của SARS-CoV-2 ở Anh hồi tháng 12/2020 là minh chứng cho sức mạnh và lợi ích của phương pháp giải trình tự gene virus.
Thời điểm đó, cứ 10 người mắc Covid-19 ở Anh thì một người dương tính với biến chủng B.1.1.7, theo CNN.
Qua quá trình phân tích dữ liệu gene, các nhà khoa học ở Anh phát hiện rằng đột biến B.1.1.7 bắt đầu xuất hiện ở hạt Kent từ tháng 9/2020 và dễ lây hơn chủng virus nguyên bản 30-70%.
Dựa trên mức độ lan truyền nhanh chóng của biến chủng B.1.1.7 ở Anh, giáo sư Ravi Gupta thuộc Đại học Cambridge cho rằng: “điều tương tự có thể sẽ xảy ra ở Mỹ”.
Giáo sư Ravi Gupta thuộc Đại học Cambridge. (Ảnh: Đại học Cambridge).
Trong phòng thí nghiệm của mình, giáo sư Gupta xây dựng một “gia phả” các dạng đột biến của virus corona. Đáng lưu ý, biến chủng B.1.1.7 có rất ít “họ hàng gần”.
“Chúng tôi tìm thấy rất ít - hầu như không có trình tự nào có liên quan nhiều đến biến thể B.1.1.7. Nói cách khác, nó như thể xuất hiện từ hư không”, giáo sư Gupta nói.
Vào năm 2020, ông Gupta nghiên cứu một bệnh nhân Covid-19 bị tổn thương hệ miễn dịch. Người này không thể loại bỏ mầm bệnh trong suốt 3 tháng ròng rã.
Bên trong một cơ thể không thể chống trả, virus corona có thời gian biến đổi nhanh hơn nhiều so với việc lây truyền trong cộng đồng.
Sau khi bệnh nhân nói trên qua đời vì Covid-19, giáo sư Gupta thu thập dữ liệu của virus trên cơ thể người này và giải trình gene. Ông nhận ra loại virus thu được từ bệnh nhân có hệ miễn dịch bị tổn thương có chung dạng đột biến quan trọng với B.1.1.7.
Điều chỉnh vaccine
Giáo sư Gupta từng công bố một nghiên cứu khẳng định rằng vaccine Covid-19 của Pfizer-BioNTech vẫn có hiệu quả đối với biến thể virus corona mới xuất hiện ở Anh. Nhiều nhà nghiên cứu khác cũng có kết luận tương tự.
Tuy nhiên, điều này có thể không còn chính xác đối với những biến chủng mới xuất hiện và phức tạp hơn của virus corona.
Các nhà sản xuất vaccine như Pfizer hay Moderna đã bắt đầu nghiên cứu về việc tiêm mũi nhắc lại. Bởi lẽ, những nhà nghiên cứu lo ngại loại vaccine hiện hành có thể không phát huy hiệu quả đối với biến chủng của virus corona ở Nam Phi.
“Các loại virus đang dần hình thành đề kháng đối với hệ miễn dịch và vaccine”, giáo sư Gupta nói.
Một người đàn ông ở Newcastle, Anh được tiêm vaccine Covid-19 của Pfizer-BioNTech. (Ảnh: Reuters).
Để điều chỉnh vaccine cho phù hợp với những biến chủng mới, các mẫu virus corona cần được giải trình tự.
Viện Sarger, cùng 16 phòng thí nghiệm nhỏ hơn của Anh, chiếm khoảng một nửa tổng số cơ sở giải mã trình tự gene trên thế giới. Nhiều quốc gia không có khả năng giải trình tự bất kỳ mẫu virus SARS-CoV-2 nào.
"Chúng ta mải bàn luận về biến thể (virus corona) ở Anh, ở Nam Phi và ở Brazil - nhưng điều trớ trêu ở chỗ đây là những quốc gia có năng lực (giải mã trình tự tiên tiến), mà các biến thể có thể đã xuất hiện ở nơi khác nhưng chúng ta lại không mảy may biết gì”, phát ngôn viên Ruairidh Villar của Trung tâm Y tế Anh, cho biết.
Giáo sư Gupta nói: “Những người bị suy giảm miễn dịch sống rải rác trên khắp thế giới. Vì vậy, có thể những biến chủng mới và nguy hiểm của virus corona đã xuất hiện ở đó”.