Một đột biến ở vị trí số 484 trên protein hình gai cho phép nCoV xâm nhập tế bào trong cơ thể người mà không cần liên kết với thụ thể ACE2 như thông thường.
Đầu đại dịch Covid-19, các nhà khoa học xác định cách nCoV xâm nhập vào bên trong tế bào để lây nhiễm. Tất cả vaccine Covid-19 hiện nay và phương pháp điều trị dựa trên kháng thể được thiết kế để làm gián đoạn con đường xâm nhập thông qua thụ thể ACE2 này.
Hiện nay, nhóm nghiên cứu đến từ Trường y Đại học Washington ở St. Louis phát hiện một đột biến mang lại cho nCoV khả năng tiến vào tế bào thông qua con đường khác không cần tới thụ thể ACE2. Đó là sử dụng cách xâm nhập giúp virus lẩn tránh kháng thể hoặc vaccine Covid-19, nhưng các nhà nghiên cứu chưa tìm thấy bằng chứng. Tuy nhiên, phát hiện cho thấy nCoV có thể thay đổi theo cách không ngờ tới và tìm ra phương thức lây nhiễm mới. Kết quả nghiên cứu được công bố hôm 23/6 trên tạp chí Cell Reports.
Tế bào nhiễm nCoV nặng dưới kính hiển vi điện tử quét. (Ảnh: NIAID).
"Đột biến này xảy ra ở một trong những vị trí thay đổi nhiều khi virus tuần hoàn trong dân số", đồng tác giả nghiên cứu Sebla Kutluay, trợ lý giáo sư ngành vi sinh vật học phân tử, cho biết. "Trong phần lớn trường hợp, thụ thể thay thế và yếu tố liên kết chỉ tăng cường khả năng xâm nhập thông qua ACE2 của virus. Nhưng trong trường hợp này, chúng tôi phát hiện một cách thức khác để virus lây nhiễm sang loại tế bào quan trọng là tế bào phổi và virus có được khả năng này nhờ một đột biến đang tăng dần trong dân số. Đây là thứ chúng ta cần tìm hiểu kỹ hơn".
Năm ngoái, Kutluay và cộng sự lên kế hoạch nghiên cứu thay đổi cấp phân tử xảy ra bên trong tế bào nhiễm nCoV. Hầu hết các nhà nghiên cứu tìm hiểu nCoV ở tế bào thận linh trưởng bởi virus phát triển tốt ở đó, nhưng nhóm của Kutluay cho rằng việc tiến hành nghiên cứu trong tế bào phổi và những loại tế bào khác rất quan trọng. Để tìm ra nhiều tế bào thích hợp giúp nCoV phát triển hơn, họ kiểm tra 10 dòng tế bào ở phổi, đầu và cổ.
Nhóm nghiên cứu phát hiện virus mà họ sử dụng để thí nghiệm có một đột biến. Virus ban đầu được lấy từ một bệnh nhân Covid-19 ở Washington, nhưng nó phát triển theo thời gian trong phòng thí nghiệm. Mẫu vật đã trải qua một đột biến dẫn tới thay đổi ở amino axit tại vị trí số 484 trên protein hình gai.
nCoV sử dụng protein hình gai để liên kết với thụ thể ACE2, và vị trí 484 là điểm nóng thường xuyên xuất hiện đột biến. Giới nghiên cứu ghi nhận nhiều loại đột biến ở cùng vị trí trên biến thể virus ở người và chuột cũng như virus nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Một số đột biến phát hiện ở mẫu vật virus lấy từ người giống với đột biến Kutluay và đồng nghiệp tìm thấy. Biến chủng Alpha và Beta cũng có đột biến ở vị trí 484.
"Vị trí 484 tiến hóa theo thời gian bên trong dân số và trong phòng thí nghiệm", Major cho biết. "Theo dữ liệu của chúng tôi và nhiều nhóm nghiên cứu khác, virus có thể đang chịu áp lực chọn lọc để xâm nhập tế bào mà không sử dụng thụ thể ACE2".
Để xác định liệu khả năng sử dụng con đường xâm nhập khác có cho phép virus lẩn tránh kháng thể hoặc vaccine Covid-19 hay không, nhóm nghiên cứu kiểm tra hàng loạt kháng thể và huyết thanh từ người đã tiêm chủng hoặc phục hồi sau khi nhiễm Covid-19. Dù có một số sai biệt, các kháng thể và huyết thanh vẫn hiệu quả với virus mang đột biến.
Các nhà nghiên cứu vẫn chưa rõ liệu phương thức xâm nhập mới có tác động ra sao trong thực tế với người nhiễm nCoV. Trước khi tìm ra câu trả lời, giới nghiên cứu cần xác định thụ thể thay thế ACE2 mà virus sử dụng để tiến vào tế bào.