Colorized hiển vi điện tử quét của một tế bào apoptosis (màu hồng) đậm nhiễm SARS-CoV 2 các hạt vi rút (màu xanh lá cây), được phân lập từ mẫu bệnh phẩm. Hình ảnh được chụp tại Cơ sở Nghiên cứu Tích hợp NIAID (IRF) ở Fort Detrick, Maryland. Tín dụng: Viện Dị ứng và Bệnh truyền nhiễm Quốc gia / NIH

Hai nghiên cứu hỗ trợ vai trò chính đối với hệ thống miễn dịch trong việc định hình sự tiến hóa của SARS-CoV-2

Hai nghiên cứu được công bố trên tạp chí truy cập mở PLOS Pathogens cung cấp bằng chứng mới hỗ trợ vai trò quan trọng của hệ thống miễn dịch trong định hình sự tiến hóa của SARS-CoV-2, vi rút gây ra COVID-19. Những phát hiện này – và công nghệ mới đằng sau chúng – nâng cao hiểu biết về cách các chủng SARS-CoV-2 mới phát sinh, có thể giúp hướng dẫn các nỗ lực điều trị và tiêm chủng.

Đối với nghiên cứu đầu tiên, Rachel Eguia thuộc Trung tâm Nghiên cứu Ung thư Fred Hutchinson ở Seattle, Washington và các đồng nghiệp đã tìm cách hiểu rõ hơn về SARS-CoV-2 bằng cách điều tra một loại virus có liên quan mật thiết đã lưu hành rộng rãi trong một khoảng thời gian dài hơn: virus cảm 229E.

229E và SARS-CoV-2 đều thuộc họ coronavirus, có đặc điểm là “protein đột biến” có thể gây nhiễm trùng cho các tế bào người. Một người bị nhiễm 229E phát triển phản ứng miễn dịch chống lại protein đột biến bảo vệ họ khỏi bị tái nhiễm, nhưng chỉ trong một vài năm. Liệu sự tái nhiễm sau đó xảy ra do phản ứng miễn dịch bị suy giảm hay do 229E tiến hóa để thoát khỏi nó vẫn chưa rõ ràng.

Eguia và các đồng nghiệp đã giải quyết câu hỏi này bằng cách thử nghiệm hoạt động của các mẫu huyết thanh thu thập từ bệnh nhân trong những năm 1980-90 chống lại các protein đột biến từ cả các chủng 229E cũ và các chủng tiến hóa sau này. Họ phát hiện ra rằng các protein tăng đột biến cũ dễ bị tổn thương bởi các huyết thanh cũ hơn. Tuy nhiên, các protein đột biến hiện đại có thể tránh được huyết thanh cũ hơn trong khi vẫn dễ bị tổn thương bởi huyết thanh của bệnh nhân hiện đại.

Phân tích này cho thấy rằng các chủng 229E hiện đại đã tích lũy các đột biến protein đột biến cho phép chúng trốn tránh các huyết thanh cũ hơn. Những phát hiện này làm tăng khả năng SARS-CoV-2 và các coronavirus khác có thể trải qua quá trình tiến hóa tương tự và vắc xin COVID-19 có thể yêu cầu cập nhật định kỳ để duy trì hiệu quả chống lại các chủng mới.

Các tác giả cho biết thêm, “Vi rút coronavirus gây cảm lạnh thông thường ở người phát triển trong nhiều năm đến nhiều thập kỷ để làm xói mòn sự trung hòa bởi các kháng thể huyết thanh đa dòng của người. Công trình này cho thấy rằng coronavirus ở người trải qua quá trình tiến hóa kháng nguyên đáng kể có thể góp phần vào việc tái nhiễm cuối cùng ”.

Đối với nghiên cứu thứ hai, Sung Hee Ko thuộc Viện Dị ứng và Bệnh truyền nhiễm Quốc gia ở Bethesda, Maryland, và các đồng nghiệp đã phát triển công nghệ mới để giải trình tự gen của protein đột biến SARS-CoV-2, cho phép phát hiện nhiều chủng SARS-CoV-2 có thể xuất hiện cùng lúc trong một bệnh nhân bị nhiễm.

Các nghiên cứu trước đây đã sử dụng các phương pháp giải trình tự tiêu chuẩn để tạo ra một trình tự di truyền đơn lẻ từ một bệnh nhân riêng lẻ, che khuất sự hiện diện tiềm tàng của nhiều chủng SARS-CoV-2. Ngược lại, công nghệ mới làm nổi bật sự đa dạng của vi rút trong mỗi bệnh nhân và cho phép theo dõi sự tiến triển của các chủng SARS-CoV-2 mới trong giai đoạn nhiễm trùng cấp tính.

Thật vậy, khi các nhà nghiên cứu áp dụng phương pháp mới cho các mẫu hô hấp của con người, họ đã tìm thấy các biến thể SARS-CoV-2 mới phát sinh trong cùng một bệnh nhân trong quá trình nhiễm trùng cấp tính. Các đột biến chính xác trong các biến thể này cho thấy rằng chúng phát sinh để phản ứng với áp lực chọn lọc từ hệ thống miễn dịch.

Ứng dụng trong tương lai của công nghệ mới có thể nâng cao hiểu biết về sự phát triển của các biến thể SARS-CoV-2 mới trong một bệnh nhân tác động đến kết quả của họ như thế nào. Các phát hiện cũng cho thấy rằng bệnh nhân có thể nhận thấy những lợi ích lớn hơn từ việc điều trị sớm bằng thuốc kháng vi-rút có khả năng nhắm mục tiêu vào nhiều chủng vi-rút hơn là từ việc điều trị chậm trễ với một loại thuốc kháng vi-rút duy nhất.

Các tác giả cho biết thêm, “Chúng tôi đã sử dụng công nghệ mới để chỉ ra rằng các biến thể coronavirus với các protein đột biến có thể phát sinh sớm trong quá trình lây nhiễm. Kết quả của chúng tôi cho thấy sự tiến hóa của vi rút ở mỗi người nhiều hơn những gì đã nghĩ trước đây, với những tác động tiềm tàng đối với kết quả lâm sàng và sự xuất hiện của các chủng biến thể có thể lây truyền.

Hai nghiên cứu này kết hợp với nhau giúp hiểu sâu hơn về cách các chủng SARS-CoV-2 mới phát sinh để đáp ứng với hoạt động của hệ miễn dịch, có khả năng mở đường cho các nghiên cứu bổ sung và cải thiện điều trị.

(Nguồn scitechdaily.com)