Lý do vì sao virus gây bệnh Covid-19 khó tiêu diệt đến thế: kẻ nằm giữa "hóa học và sinh học", "sống và không sống"

Virus trải qua nhiều tỷ năm tiến hóa để hoàn thiện được kỹ năng tồn tại mà không cần phải nhọc công sống, đó là chiến thuật sinh tồn tài tình biến chúng thành mối nguy hại tới xã hội hiện đại.

Không cần lật lại trang sử để tìm thông tin, bạn có thể thấy điều đó đúng ngay trong tình hình hiện tại: chủng mới của virus corona, mang tên SARS-CoV-2, đã khiến nhịp sống thường ngày chững lại. Cớ gì chút vật chất di truyền được bọc bởi một vỏ protein tủa gai, kích cỡ cả cơ thể chỉ bằng 1/1000 sợi tóc, có thể sống vật vờ, chỉ mang trong mình đủ yếu tố để được gọi là "sinh vật sống" mà lại nguy hiểm đến thế?

Một khi chúng vào được đường thở của chúng ta, con virus này bơm vật chất di truyền vào tế bào biểu mô bao bọc phổi, tạo ra tới hàng triệu bản thể của nó. Virus cứ thế lây lan bên trong tế bào cho tới khi tế bào nhiễm bệnh phát tín hiệu tự hủy. Khi tế bào vỡ ra, virus tiếp tục lây lan.

Cách thức mầm bệnh này hoạt động khiến chúng ta lo ngại: Chúng có thể xâm nhập cơ thể một cách im ắng. Trước cả khi chủ thể có biểu hiện nhiễm bệnh, chúng đã bắt đầu tự nhân bản và qua các cơn ho, truyền sang những nạn nhân tiếp theo. Nó vừa có thể đánh gục nhanh chóng một người, lại vừa có thể gây những triệu chứng nhẹ trên người khác, cho phép chúng dễ bề lây lan trước khi người bệnh có thể cách ly.

Ta chưa có cách nào ngăn SARS-CoV-2 cả, nhưng ngay tại thời điểm hiện tại, các nhà nghiên cứu đang nỗ lực hết sức phát triển thuốc và vaccine đã lây lan ra hơn 35.000 người trên toàn thế giới, khiến 15.000 người tử vong. Dưới đây là hồ sơ khoa học về con virus quái ác.

Con virus nằm giữa "hóa học và sinh học"

Virus gây bệnh đường hô hấp lây nhiễm và tự nhân bản ở hai vị trí sau: hoặc ở mũi và họng, nơi mang tỷ lệ lây nhiễm rất cao, hoặc ở phần phổi dưới, nơi chúng không lây lan mạnh nhưng lại có thể tàn phá tế bào rất nhanh.

Nhưng chủng virus corona mới này lại đặc biệt khác. Chúng sinh sôi tại phần trên của đường hô hấp, nơi chúng có thể bay dễ dàng tới các nạn nhân khác qua mỗi cơn ho và hắt xì. Thế nhưng tại một số người nhiễm, SARS-CoV-2 nằm sâu trong phổi nạn nhân và có thể gây tử vong. Chủng virus mới vừa giống cúm do cảm, lại vừa mang khả năng giết chóc giống người anh em SARS của nó đã từng hoành hành hồi 2002-2003.

SARS-CoV-2 vẫn còn mang trong mình một đặc tính đáng lo ngại nữa: tuy khả năng gây tử vong tương tự SARS, nhưng SARS-CoV-2 lại gây những triệu chứng không rõ rệt, tức là bệnh nhân có thể truyền cho người khác khi còn chưa biết mình đang mang virus trong người.

Với khả năng ẩn mình này, SARS-CoV-2 là loài virus đủ khả năng gây thảm họa toàn cầu.

Những virus tương tự giống này đã từng gây ra nhiều đợt bùng phát dịch bệnh suốt thể kỷ qua: ba dịch cúm lớn của năm 1919, 1957 và 1968; đại dịch SARS, MERS và Ebola. Cũng giống với chủng virus corona gây cúm, những bệnh vừa nêu đều lây lan từ động vật, và tất cả các virus gây bệnh đều mang gen di truyền là các ARN.

Các nhà khoa học cho rằng đây không phải ngẫu nhiên. Việc các virus ARN này sống sót vật vờ như zombie và chỉ trực chờ lây nhiễm khiến chúng vừa dễ lây lan lại vừa khó tiêu diệt. Sống không vật chủ, virus sẽ không hoạt động gì. Đây là những sinh vật đặc biệt, tồn tại chứ không thực sự sống: chúng không mang khả năng tiêu hóa để tạo năng lượng, không biết di chuyển, không có khả năng sinh sản.

Virus có thể sống như vậy nhiều năm trời. Những nghiên cứu mới được thực hiện cho thấy dù SARS-CoV-2 thường suy biến sau vài phút hay vài giờ trong vật chủ, một vài vật chất lây truyền vẫn có thể sống trên bề mặt bìa giấy trong 24 giờ, trên mặt nhựa và thép không gỉ tới 3 ngày. Năm 2014, các nhà khoa học đã hồi sinh thành công virus kẹt trong băng vĩnh cửu suốt 30.000 năm, nó vẫn có khả năng lây nhiễm lên một con trùng amip khi sống dậy.

Khi virus tiếp xúc với vật chủ, chúng sẽ dùng protein có trên bề mặt cơ thể để tấn công vào các tế bào không hay biết mình sẽ bị nhiễm. Virus chiếm quyền điều khiển của tế bào, ép tế bào sản sinh ra những vật chất cần thiết cho việc nhân bản virus.

"Chúng biến đổi qua lại giữa trạng thái sống và không sống", giáo sư ngành vi trùng học Gary Whittaker cho hay. Ông mô tả virus tồn tại "ở khoảng giữa hóa học và sinh học".

Trong số các chủng virus mang ARN khác, virus corona có kích cỡ và khả năng khác biệt. So sánh với mầm bệnh gây ra sốt xuất huyết, sốt Tây sông Nile và Zika, thì chúng to hơn 3 lần, mang theo tới ba "công cụ" để giúp chúng lây lan hiệu quả hơn.

Chuyên gia virus học Vineet Menachery sử dụng phép so sánh, nói bệnh sốt xuất huyết chỉ mang theo mình một công cụ lây nhiễm duy nhất (con muỗi), thế nhưng virus corona lại cầm theo tới ba thứ, ứng dụng được trong ba tình huống khác nhau. Một trong số đó là protein có khả năng "nghiệm thu", cho phép virus corona sửa các lỗi sinh học trong quá trình nhân bản; thêm nữa là khả năng thay đổi cho phép chúng thích nghi được với môi trường mới, dù là sống trên động vật hay trong khoang mũi của người.

Các nhà khoa học tin rằng virus SARS có nguồn gốc từ virus trên dơi, lây qua người thông qua loài cầy hương. Truy ngược nguồn gốc virus đang gây dịch Covid-19 hiện tại, ta cũng tìm về được dơi, với một loài trung gian rất có thể là con tê tê được bày bán tại chợ hải sản Vũ Hán.

"Tôi nghĩ rằng suốt 20 năm qua, tự nhiên đã cố nói với chúng ta rằng ‘Này, virus corona tới từ dơi có thể gây đại dịch trên người ấy, và chúng ta cần coi chúng như dịch cúm vậy, là mối đe dọa đeo bám mãi về sau’", nhà vi trùng học Jeffery Taubenberger cho hay. Hồi mới thoát được đại dịch SARS, nguồn quỹ nghiên cứu virus dồi dào lên trông thấy nhưng dạo này đã lại cạn kiện rồi, bởi lẽ virus corona chỉ gây cúm, không được liệt vào hàng ngũ những mầm bệnh cần được ưu tiên.

Tìm vũ khí chống lại "giặc" Covid-19 và đàn lính SARS-CoV-2

Một khi vào được tế bào vật chủ, một con virus có thể tạo ra tới 10.000 bản sao của nó chỉ trong vài giờ. Sau vài ngày, người mang bệnh sẽ có trong người hàng trăm triệu hạt vật chất có khả năng truyền bệnh trong chỉ vài mili-lít máu. Virus còn kích hoạt vũ khí mạnh nhất mà con người có trước dịch bệnh, đó là hệ miễn dịch của chính chúng ta. Điều đáng ngại: vũ khí của chúng ta là con dao hai lưỡi.

Các chất hóa học có khả năng triệt tiêu virus được giải phóng, nhiệt độ cơ thể bị đẩy lên cao để tiêu diệt mầm bệnh, các tế bào bạch cầu làm việc cật lực để quét sạch quân thù. Thế nhưng khi các tế bào miễn dịch tới phổi, virus lây nhiễm lên cả chúng, đưa các tế bào tiếp viện này vào trạng thái phá phách điên cuồng, tiếp tục gửi tín hiệu cho cơ thể cử tới thêm nhiều "quân tiếp viện" nữa.

Trong số các tế bào miễn dịch, có hai cái tên đáng chú ý: neutrophil có khả năng phát tán enzyme phá hủy tế bào và tế bào T có khả năng tiêu diệt các tế bào khác, bằng cách gửi tín hiệu cho tế bào tự hủy một cách an toàn. Nhưng khi SARS-CoV-2 khiến hai chiến sĩ quả cảm này hóa điên, chúng bắt đầu tiêu diệt cả các tế bào khỏe mạnh. Vậy là ta phải tìm tới thuốc.

Đa số các thuốc kháng sinh tham gia kháng vi sinh vật bằng cách can thiệp vào cơ chế phá hoại giữa mầm bệnh và tế bào chúng nhắm tới. Ví dụ, penicillin chặn phân tử vi khuẩn sử dụng để tạo nên thành tế bào cho chúng. Thứ thuốc kỳ diệu này có hữu hiệu trước hàng ngàn loại vi khuẩn, và vì tế bào người không sử dụng các protein bị ảnh hưởng bởi penicillin, chúng ta có thể an tâm uống thuốc.

Nhưng virus vận hành thông qua vật chủ, là chính chúng ta. Bởi lẽ chúng không có cơ quan gì, chúng bó chặt với tế bào người để sống sót. Protein của chúng chính là protein của ta, điểm yếu của virus lại chính là điểm yếu của tế bào người. Lẽ hiển nhiên, thuốc diệt virus sẽ diệt luôn cả ta.

Vì lẽ đó, thuốc kháng virus phải chính xác tuyệt đối. Một thứ thuốc phải có thể nhắm tới chính những protein sản sinh bởi con virus thì mới hiệu quả được, nhưng điều này cũng đồng nghĩa với việc một loại thuốc thường chỉ hữu hiệu với một loại virus.

Virus tiến hóa nhanh vô cùng, khiến các phương pháp chữa trị sớm lỗi thời. Đó là lý do các nhà khoa học liên tục tìm ra những cách mới để chữa virus HIV, và lý do người bệnh phải uống một tá dược phẩm để sống sót, và ấy cũng là lý do chúng càng ngày càng tiến hóa để kháng thuốc mới.

"Dược phẩm hiện đại liên tục phải chạy đổi theo những virus mới xuất hiện", chuyên gia virus Karla Kirkegaard nói.

Kiến thức ta có về virus SARS-CoV-2 chưa nhiều. Dù hành vi của chúng khác biệt so với anh em SARS, cơ chế sử dụng các gai protein để lây nhiễm không cho thấy nhiều điểm khác biệt. Hiểu được các protein này, ta mới có thể tìm được loại vaccine hữu hiệu. Nghiên cứu cho thấy gai protein trên SARS khiến hệ miễn dịch của con người phản ứng cực đoan như vậy, và báo cáo khoa học mới cho thấy SARS-CoV-2 cũng sử dụng phương thức tương tự.

Đột phá này mang hy vọng tới cho các nhà nghiên cứu: vaccine có thể nhắm tới gai protein của virus SARS-CoV-2! Nếu cơ thể ta được nhận một phiên bản của các protein này, hệ miễn dịch của ta có thể học các nhận dạng virus và phản ứng có chừng mực hơn. Và nếu SARS-CoV-2 mà giống SARS, điều đó chứng tỏ nó sẽ không tiến hóa nhanh chóng, cho khoa học thêm thời gian để tìm ra thuốc giải.

Điều bạn có thể làm cho khoa học đơn giản lắm: hãy đừng suy nghĩ về việc sợ lây nhiễm, mà hãy ứng xử sao cho không lây lan mầm bệnh cho ai (dù rằng bạn có thể đảm bảo mình không mang bệnh đi nữa). Cách ly tại nhà, hạn chế tới nơi công cộng, khai báo khả năng tiếp xúc với người nghi nhiễm, thể dục thể thao tại nhà tăng cường sức khỏe và hệ miễn dịch của từng cá nhân là những phương pháp hữu hiệu.

Về lâu về dài, còn một thứ nữa giúp chúng ta chiến thắng Covid-19, ấy chính là bản thân con virus gây bệnh. Dù chúng có lây nhiễm hiệu quả thế nào, đánh gục chúng ta ra sao, thì mục tiêu cuối cùng của mọi sinh vật sống vẫn là … sống sót.

Dựa trên quan điểm tiến hóa mà nhận định, các nhà khoa học cho rằng mục đích tối thượng của virus là vừa lây lan mạnh lại vừa gây ra những triệu chứng nhẹ trên vật chủ, đeo bám theo kiểu "ký sinh trùng" chứ không cố gắng tiêu diệt chúng ta càng nhanh càng tốt.

Những virus giết chóc hiệu quả như SARS và Ebola thường hiệu quả quá tới mức … không còn ai mang bệnh sống sót được để mà truyền nhiễm. Nhưng những loài vi sinh vật tồn tại theo kiểu làm giảm chất lượng sống con người thì tồn tại song song với loài người được luôn. Một nghiên cứu năm 2014 chỉ ra rằng chủng virus gây nên bệnh herpes miệng lây lan qua dịch cơ thể đã sống cùng dòng giống loài người suốt 6 triệu năm nay. Nhà virus học Kirkegaard gọi herpes là giống virus "thành công vang dội".

Quan sát Covid-19 qua góc nhìn này, ta thấy SARS-CoV-2 mới ở giai đoạn đầu đời. Chúng vẫn đang tự nhân bản một cách vô tội vạ, chưa biết sống sao cho lâu dài. Theo thời gian, ARN của nó sẽ thay đổi. Có thể trong tương lai không xa, Covid-19 chỉ còn là căn bệnh khiến chúng ta hắt hơi sổ mũi mỗi lần trái gió trở trời.

Theo Washington Post, WHO, CDC