- Tham gia
- 25/11/2012
- Bài viết
- 351
(kenhsinhvien.vn) Hàng ngàn người phơi nhiễm với virut nhiều lần nhưng chưa bao giờ mắc bệnh. Các nhà khoa học hy vọng DNA của họ có thể chứa manh mối cho một biện pháp điều trị mới.
Ảnh quét màu từ kính hiển vi điện tử những tế bào (xanh lục) của một bệnh nhân nhiễm nhiều hạt virut SARS-CoV-2 (tím). Ảnh: NIAID, NIH, SCIENCE SOURCE.
Sau nhiều lần tránh được COVID-19 trong đại dịch, tiếp viên hàng không Angeliki Kaoukaki tự hỏi liệu cô có là một biệt lệ y tế. Nhưng có thể cô thuộc một nhóm nhỏ những người có khả năng kháng virut di truyền. Các nhà khoa học hiện đang chạy đua để tìm hiểu khả năng kháng COVID-19 có thể hiệu quả đến đâu, và liệu đặc điểm này có thể được tận dụng để phát triển những loại thuốc mới chống lại COVID-19 hay không.
Kaoukaki làm việc cùng các thành viên phi hành đoàn khác đã dương tính mà bản thân lại không bị mắc bệnh. Tháng 7/2021, bạn trai của Kaoukaki cũng mắc COVID-19 nặng với sốt cao và cơn đau dữ dội kéo dài gần 10 ngày. Kaoukaki vẫn không có triệu chứng nào, dù cho cặp đôi đã cách ly cùng nhau hơn 2 tuần trong căn hộ phòng đơn (studio) ở Athens, Hy Lạp.
Cô tiếp tục âm tính sau nhiều lần xét nghiệm PCR và xét nghiệm nhanh kháng nguyên, và một xét nghiệm thực hiện 23 ngày sau khi bạn trai cô được xác nhận đã nhiễm cũng cho thấy không có kháng thể trong máu.
“Mỗi ngày tôi hay tin [từ bác sĩ] rằng có thể tôi đã nhiễm COVID,” cô kể, “nhưng hết lần này tới lần khác, tôi đều âm tính.”
Dù cả hai đã được tiêm vắc-xin, nhưng bạn trai cô đã nhiễm COVID-19 một lần nữa trong làn sóng Omicron vào tháng Giêng. Kaoukaki cách ly với anh ta trong 5 ngày và lại không có triệu chứng nào, tiếp tục xét nghiệm âm tính với virut. Đó là khi cô bắt đầu lùng kiếm một lời giải thích.
Một bài báo trên mạng đã dẫn cô đến với Evangelos Andreakos, một nhà miễn dịch học của Tổ chức Nghiên cứu Y sinh trực thuộc Viện hàn lâm Athens. Ông là thành viên của một hiệp hội quốc tế có tên gọi Nỗ lực Di truyền Người về COVID đang tìm kiếm những biến thể di truyền có thể tiết lộ nguyên nhân một số người không bao giờ mắc COVID-19.
Tuy Andreakos và đồng nghiệp không mong đợi sẽ tìm ra nhiều cá nhân như vậy cho nghiên cứu của mình, nhưng họ đã nhận được rất nhiều email từ ít nhất 5000 tình nguyện viên trên khắp thế giới với những câu chuyện tương tự như của Kaoukaki. Bằng các mẫu nước bọt từ 20% số người đáp ứng được với tiêu chí nghiên cứu, Andreakos và nhóm của mình sẽ quét các vùng mã hoá protein của gen trong DNA của họ để tìm kiếm một đột biến nào đó vắng mặt trong trình tự gen của các bệnh nhân mắc COVID-19 nặng hoặc vừa. Họ hy vọng vài người trong số này đang nắm giữ bí mật về khả năng kháng COVID-19.
“Chúng tôi dự kiến đó sẽ là một nhóm dân số ít ỏi,” Andreakos nói. “Nhưng hoá ra lại có nhiều tiền lệ.”
Khả năng kháng lây nhiễm virut khác
Từ lâu, kết quả của một sự lây nhiễm bất kỳ đều được cho là phụ thuộc vào đặc điểm di truyền của mầm bệnh.
“Từng có quan niệm thiên về mầm bệnh gắn liền với độ nghiêm trọng, đó là một mầm bệnh nặng hay một mầm bệnh nhẹ,” nhà virut học phân tử Johan Nordgren tại Đại học Linköping, Thuỵ Điển cho biết. Khá ít người chú ý đến vật chủ và xem liệu gen của vật chủ có ảnh hưởng đến khả năng chống lại lây nhiễm hay không.
Dù trong hơn hai thập kỷ qua, các nhà khoa học đã và đang tiến hành các nghiên cứu tương quan toàn bộ nhiễm sắc thể để xác định gen hoặc vùng DNA nào có liên quan đến những bệnh cụ thể. Họ đối chiếu trình tự gen của bệnh nhân nhiễm bệnh với những người khoẻ mạnh và tìm kiếm mối tương quan giữa đột biến và khả năng kháng bệnh.
Năm 1996, phương pháp này đã giúp nhà sinh vật học phân tử Stephen O’Brien và đồng nghiệp khám phá ra một đột biến gen hiếm gặp giúp chống lại virut suy giảm miễn dịch gây bệnh AIDS.
Phần lớn mọi người đều có một thụ thể protein hiện diện chủ yếu trên bề mặt của tế bào miễn dịch là thụ thể chemokine 5, hay CCR5. Thụ thể này cho phép HIV gắn và thâm nhập vào tế bào. Nhưng nhóm của O'Brien phát hiện rằng một số người có đột biến sản sinh ra thụ thể khiếm khuyết.
Để kháng được bệnh, một cá nhân cần hai bản sao của đột biến gọi nôm na là delta-32, có từ cả bố và mẹ. Một bản sao duy nhất có thể vẫn cho phép virus lây nhiễm tế bào, dù nó làm chậm tiến trình bệnh nhân mắc AIDS.
“Delta 32 là một ví dụ rất điển hình thuyết phục người ta rằng di truyền học rất quan trọng và có thể kháng bệnh di truyền,” O’Brien cho biết.
Các nhà khoa học cũng phát hiện một đột biến trong gen khác mang lại khả năng kháng một số chủng norovirut là nguyên nhân chính của bệnh viêm dạ dày ruột cấp tính trên thế giới. Đột biến này ngăn norovirut không xâm nhập tế bào niêm mạc đường tiêu hoá ở người.
“Nói cách khác, bạn tạo ra cánh cổng cho virut đi vào tế bào hoặc không,” nghiên cứu sinh về norovirus Lisa Lindesmith cho biết. “Nếu bạn không, sẽ chẳng vấn đề gì về lượng virut chúng tôi đưa bạn, bạn sẽ không bị nhiễm bệnh.”
Dù khả năng kháng lây nhiễm virut di truyền không phổ biến, nhưng việc nó vẫn xảy ra đã khơi dậy sự quan tâm đến những đột biến tương tự ở những người phơi nhiễm COVID.
Cơ sở di truyền của khả năng kháng COVID-19
Hiệp hội Nỗ lực Di truyền Người về COVID đã tuyển tình nguyện viên năm ngoái (2021), tập trung vào các nhân viên y tế phơi nhiễm với virut nhưng không nhiễm bệnh, và những người trưởng thành khoẻ mạnh ở nhà có vợ hoặc chồng mắc bệnh và đã trải qua những triệu chứng COVID-19 vừa hoặc nặng, như Kaoukaki.
Các nhà khoa học đặt giả thuyết rằng nếu những cá nhân này liên tục phơi nhiễm và vẫn thoát được lây nhiễm, thì họ rất có thể đang mang một đột biến giúp kháng virut.
Một mục tiêu đầy hứa hẹn là gen mã hoá thụ thể ACE2 ở người và gen điều chỉnh sự biểu hiện của nó trên bề mặt tế bào. Virut SARS-CoV-2 gây COVID-19 phải gắn vào ACE2 để thậm nhập vào tế bào và lây nhiễm. Một đột biến thay thế cấu trúc và biểu hiện của nó có thể chặn virut không gắn vào và ngăn ngừa lây nhiễm.
Cho đến nay, ACE2 dường như là khoản đặt cược tốt nhất của ta, nhà di truyền học Jean-Laurent, thành viên của Nỗ lực Di truyền Người về COVID, cho biết. Những đột biến di truyền cho phép ACE2 hoạt động bình thường nhưng lại làm gián đoạn sự tiếp xúc của nó với virut. “Đây sẽ là một ứng cử viên gen cừ khôi,” ông nói.
Nhưng có thể vẫn có các tác nhân sinh học khác ngoài thụ thể ACE2 có thể giải thích tại sao một số người không lây nhiễm SARS-CoV-2.
Một số người có thể sở hữu hệ miễn dịch mạnh giúp sản sinh ra protein kháng virut gọi là interferon I, hạn chế sự nhân đôi của virut trong tế bào ở người. Chúng là hàng rào phòng vệ đầu tiên của cơ thể và có vẻ còn trước cả sự hình thành kháng thể chống virut.
Một giả thuyết khác là các tế bào miễn dịch gọi là tế bào nhớ T có lẽ đã hình thành trong những lần đụng độ coronavirut trước đó, tương tự virut gây cảm lạnh, giúp hạn chế lây nhiễm SARS-CoV-2 ở một số bệnh nhân.
Năm 2020, trước khi vắc-xin được tung ra, một nghiên cứu đã nhận thấy sự hiện diện nhiều hơn của tế bào nhớ T ở nhân viên y tế đã phơi nhiễm với virut nhưng không mắc COVID-19.
Tế bào nhớ T có thể đã quét sạch virut rất nhanh ở một số ít người. Nhưng không có gì đảm bảo những người này sẽ được bảo vệ khỏi lây nhiễm trong tương lai. “Thật ra, chúng tôi biết một số người đã tiếp tục bị nhiễm các biến thể lây nhiễm cao hơn và/hoặc có lẽ với liều virut cao hơn,” nhà miễn dịch học virut Mala Maini cho biết.
Nếu nghiên cứu của họ tìm được manh mối về khả năng kháng bệnh di truyền, Casanova hy vọng thông tin đó có thể được dùng để phát triển liệu pháp điều trị COVID-19, tương tự chất ức chế CCR5 được điều chế để điều trị HIV. Nhưng Casanova cho biết những quyết định phát triển liệu pháp này sẽ phụ thuộc vào bản chất của gen đột biến được phát hiện.
Ảnh quét màu từ kính hiển vi điện tử những tế bào (xanh lục) của một bệnh nhân nhiễm nhiều hạt virut SARS-CoV-2 (tím). Ảnh: NIAID, NIH, SCIENCE SOURCE.
Sau nhiều lần tránh được COVID-19 trong đại dịch, tiếp viên hàng không Angeliki Kaoukaki tự hỏi liệu cô có là một biệt lệ y tế. Nhưng có thể cô thuộc một nhóm nhỏ những người có khả năng kháng virut di truyền. Các nhà khoa học hiện đang chạy đua để tìm hiểu khả năng kháng COVID-19 có thể hiệu quả đến đâu, và liệu đặc điểm này có thể được tận dụng để phát triển những loại thuốc mới chống lại COVID-19 hay không.
Kaoukaki làm việc cùng các thành viên phi hành đoàn khác đã dương tính mà bản thân lại không bị mắc bệnh. Tháng 7/2021, bạn trai của Kaoukaki cũng mắc COVID-19 nặng với sốt cao và cơn đau dữ dội kéo dài gần 10 ngày. Kaoukaki vẫn không có triệu chứng nào, dù cho cặp đôi đã cách ly cùng nhau hơn 2 tuần trong căn hộ phòng đơn (studio) ở Athens, Hy Lạp.
Cô tiếp tục âm tính sau nhiều lần xét nghiệm PCR và xét nghiệm nhanh kháng nguyên, và một xét nghiệm thực hiện 23 ngày sau khi bạn trai cô được xác nhận đã nhiễm cũng cho thấy không có kháng thể trong máu.
“Mỗi ngày tôi hay tin [từ bác sĩ] rằng có thể tôi đã nhiễm COVID,” cô kể, “nhưng hết lần này tới lần khác, tôi đều âm tính.”
Dù cả hai đã được tiêm vắc-xin, nhưng bạn trai cô đã nhiễm COVID-19 một lần nữa trong làn sóng Omicron vào tháng Giêng. Kaoukaki cách ly với anh ta trong 5 ngày và lại không có triệu chứng nào, tiếp tục xét nghiệm âm tính với virut. Đó là khi cô bắt đầu lùng kiếm một lời giải thích.
Một bài báo trên mạng đã dẫn cô đến với Evangelos Andreakos, một nhà miễn dịch học của Tổ chức Nghiên cứu Y sinh trực thuộc Viện hàn lâm Athens. Ông là thành viên của một hiệp hội quốc tế có tên gọi Nỗ lực Di truyền Người về COVID đang tìm kiếm những biến thể di truyền có thể tiết lộ nguyên nhân một số người không bao giờ mắc COVID-19.
Tuy Andreakos và đồng nghiệp không mong đợi sẽ tìm ra nhiều cá nhân như vậy cho nghiên cứu của mình, nhưng họ đã nhận được rất nhiều email từ ít nhất 5000 tình nguyện viên trên khắp thế giới với những câu chuyện tương tự như của Kaoukaki. Bằng các mẫu nước bọt từ 20% số người đáp ứng được với tiêu chí nghiên cứu, Andreakos và nhóm của mình sẽ quét các vùng mã hoá protein của gen trong DNA của họ để tìm kiếm một đột biến nào đó vắng mặt trong trình tự gen của các bệnh nhân mắc COVID-19 nặng hoặc vừa. Họ hy vọng vài người trong số này đang nắm giữ bí mật về khả năng kháng COVID-19.
“Chúng tôi dự kiến đó sẽ là một nhóm dân số ít ỏi,” Andreakos nói. “Nhưng hoá ra lại có nhiều tiền lệ.”
Khả năng kháng lây nhiễm virut khác
Từ lâu, kết quả của một sự lây nhiễm bất kỳ đều được cho là phụ thuộc vào đặc điểm di truyền của mầm bệnh.
“Từng có quan niệm thiên về mầm bệnh gắn liền với độ nghiêm trọng, đó là một mầm bệnh nặng hay một mầm bệnh nhẹ,” nhà virut học phân tử Johan Nordgren tại Đại học Linköping, Thuỵ Điển cho biết. Khá ít người chú ý đến vật chủ và xem liệu gen của vật chủ có ảnh hưởng đến khả năng chống lại lây nhiễm hay không.
Dù trong hơn hai thập kỷ qua, các nhà khoa học đã và đang tiến hành các nghiên cứu tương quan toàn bộ nhiễm sắc thể để xác định gen hoặc vùng DNA nào có liên quan đến những bệnh cụ thể. Họ đối chiếu trình tự gen của bệnh nhân nhiễm bệnh với những người khoẻ mạnh và tìm kiếm mối tương quan giữa đột biến và khả năng kháng bệnh.
Năm 1996, phương pháp này đã giúp nhà sinh vật học phân tử Stephen O’Brien và đồng nghiệp khám phá ra một đột biến gen hiếm gặp giúp chống lại virut suy giảm miễn dịch gây bệnh AIDS.
Phần lớn mọi người đều có một thụ thể protein hiện diện chủ yếu trên bề mặt của tế bào miễn dịch là thụ thể chemokine 5, hay CCR5. Thụ thể này cho phép HIV gắn và thâm nhập vào tế bào. Nhưng nhóm của O'Brien phát hiện rằng một số người có đột biến sản sinh ra thụ thể khiếm khuyết.
Để kháng được bệnh, một cá nhân cần hai bản sao của đột biến gọi nôm na là delta-32, có từ cả bố và mẹ. Một bản sao duy nhất có thể vẫn cho phép virus lây nhiễm tế bào, dù nó làm chậm tiến trình bệnh nhân mắc AIDS.
“Delta 32 là một ví dụ rất điển hình thuyết phục người ta rằng di truyền học rất quan trọng và có thể kháng bệnh di truyền,” O’Brien cho biết.
Các nhà khoa học cũng phát hiện một đột biến trong gen khác mang lại khả năng kháng một số chủng norovirut là nguyên nhân chính của bệnh viêm dạ dày ruột cấp tính trên thế giới. Đột biến này ngăn norovirut không xâm nhập tế bào niêm mạc đường tiêu hoá ở người.
“Nói cách khác, bạn tạo ra cánh cổng cho virut đi vào tế bào hoặc không,” nghiên cứu sinh về norovirus Lisa Lindesmith cho biết. “Nếu bạn không, sẽ chẳng vấn đề gì về lượng virut chúng tôi đưa bạn, bạn sẽ không bị nhiễm bệnh.”
Dù khả năng kháng lây nhiễm virut di truyền không phổ biến, nhưng việc nó vẫn xảy ra đã khơi dậy sự quan tâm đến những đột biến tương tự ở những người phơi nhiễm COVID.
Cơ sở di truyền của khả năng kháng COVID-19
Hiệp hội Nỗ lực Di truyền Người về COVID đã tuyển tình nguyện viên năm ngoái (2021), tập trung vào các nhân viên y tế phơi nhiễm với virut nhưng không nhiễm bệnh, và những người trưởng thành khoẻ mạnh ở nhà có vợ hoặc chồng mắc bệnh và đã trải qua những triệu chứng COVID-19 vừa hoặc nặng, như Kaoukaki.
Các nhà khoa học đặt giả thuyết rằng nếu những cá nhân này liên tục phơi nhiễm và vẫn thoát được lây nhiễm, thì họ rất có thể đang mang một đột biến giúp kháng virut.
Một mục tiêu đầy hứa hẹn là gen mã hoá thụ thể ACE2 ở người và gen điều chỉnh sự biểu hiện của nó trên bề mặt tế bào. Virut SARS-CoV-2 gây COVID-19 phải gắn vào ACE2 để thậm nhập vào tế bào và lây nhiễm. Một đột biến thay thế cấu trúc và biểu hiện của nó có thể chặn virut không gắn vào và ngăn ngừa lây nhiễm.
Cho đến nay, ACE2 dường như là khoản đặt cược tốt nhất của ta, nhà di truyền học Jean-Laurent, thành viên của Nỗ lực Di truyền Người về COVID, cho biết. Những đột biến di truyền cho phép ACE2 hoạt động bình thường nhưng lại làm gián đoạn sự tiếp xúc của nó với virut. “Đây sẽ là một ứng cử viên gen cừ khôi,” ông nói.
Nhưng có thể vẫn có các tác nhân sinh học khác ngoài thụ thể ACE2 có thể giải thích tại sao một số người không lây nhiễm SARS-CoV-2.
Một số người có thể sở hữu hệ miễn dịch mạnh giúp sản sinh ra protein kháng virut gọi là interferon I, hạn chế sự nhân đôi của virut trong tế bào ở người. Chúng là hàng rào phòng vệ đầu tiên của cơ thể và có vẻ còn trước cả sự hình thành kháng thể chống virut.
Một giả thuyết khác là các tế bào miễn dịch gọi là tế bào nhớ T có lẽ đã hình thành trong những lần đụng độ coronavirut trước đó, tương tự virut gây cảm lạnh, giúp hạn chế lây nhiễm SARS-CoV-2 ở một số bệnh nhân.
Năm 2020, trước khi vắc-xin được tung ra, một nghiên cứu đã nhận thấy sự hiện diện nhiều hơn của tế bào nhớ T ở nhân viên y tế đã phơi nhiễm với virut nhưng không mắc COVID-19.
Tế bào nhớ T có thể đã quét sạch virut rất nhanh ở một số ít người. Nhưng không có gì đảm bảo những người này sẽ được bảo vệ khỏi lây nhiễm trong tương lai. “Thật ra, chúng tôi biết một số người đã tiếp tục bị nhiễm các biến thể lây nhiễm cao hơn và/hoặc có lẽ với liều virut cao hơn,” nhà miễn dịch học virut Mala Maini cho biết.
Nếu nghiên cứu của họ tìm được manh mối về khả năng kháng bệnh di truyền, Casanova hy vọng thông tin đó có thể được dùng để phát triển liệu pháp điều trị COVID-19, tương tự chất ức chế CCR5 được điều chế để điều trị HIV. Nhưng Casanova cho biết những quyết định phát triển liệu pháp này sẽ phụ thuộc vào bản chất của gen đột biến được phát hiện.
Dịch bởi Kenhsinhvien.vn
(Theo National Geographic)
(Theo National Geographic)
