Siêu vi khuẩn corona là ‘ai’?

Danh từ ‘corona’ hay ‘coronavirus’ từ đây chắc sẽ trở thành một ngữ vựng quen thuộc của công chúng. Nhưng trong thực tế thì ngoài giới chuyên môn vi khuẩn học, rất ít người biết về ‘nhân thân’ của con siêu vi khuẩn này. Chúng ta thử tìm hiểu dòng họ của siêu khi khuẩn corona để biết tại sao chúng nó siêu nhỏ như vậy mà có thể gây ra nhiều tác động có khi nghiêm trọng đến con người.

Nghiên cứu về coronavirus thật sự chỉ tích cực sau trận dịch SARS. Trước đây (và cho đến ngày nay), siêu vi khuẩn gây cúm mùa, và trong số hàng trăm triệu người bị cúm cũng có một số người chết. Số người chết vì cúm mùa mỗi năm trên thế giới theo WHO ước tính là 665.000 người. Thế nhưng ít người quan tâm để nghiên cứu.

Nhưng đến năm 2002-2003, trận dịch SARS xảy ra ở Tàu, lây nhiễm cho 8.096 người; trong số đó 774 (~10%) chết, siêu vi khuẩn thủ phạm là corona. Rồi sau đó (năm 2012) là trận dịch MERS gây nhiễm cho hàng ngàn người (chủ yếu là ở Saudi Arabia); trong số đó 858 (35%) người chết, và thủ phạm cũng là con corona. Kể từ đó giới khoa học mới bắt đầu chú ý đến con siêu khuẩn tưởng như là ‘vô hại’ này.

Trận dịch SARS và MERS qua đi và để lại cho khoa học nhiều thông tin quí báu. Những thông tin đó liên quan đến chủng lại, cơ cấu di truyền, độc lực, và cơ chế tấn công của chúng.

Bốn loài coronavirus

Siêu vi khuẩn corona được khám phá lần đầu vào năm 1960 khi chúng gây viêm phế quản ở một trại gà và 2 virus trong mũi của bệnh nhân bị cảm cúm. Lúc đó, giới khoa học đặt tên là ‘coronavirus 229E’ và ‘coronavirus OC43’. Sau này, sau trận dịch SARS, các nhà khoa học khám phá thêm 2 loài nữa là HKU1 và NL63. (HK là viết tắt chữ Đại học Hồng Kông, nơi khám phá siêu vi khuẩn). Siêu vi khuẩn gây SARS có tên là SARS-Cov, MERS thì MERS-CoV, và lần dịch Covid-19 chúng có tên là SARS-Cov-2.

Về thể loại, chúng được xếp vào nhóm ‘zoonotic’. Điều này có nghĩa là chúng lây truyền từ động vật sang động vật, và từ động vật sang người. (Thật ra, người cũng là… động vật thôi). Cho đến nay, chúng ta biết rõ rằng coronavirus là từ dơi. Chúng đã lây nhiễm dơi rất lâu (hàng trăm năm?), nhưng dơi không bị viêm phổi! Giả thuyết đặt ra để giải thích hiện tượng này là dơi có vẻ ‘vui sống’ với coronavirus.

Cơ cấu sinh học

Về sinh học, các con siêu vi khuẩn corona được xếp vào nhóm ‘enveloped single-stranded RNA’. Cách định danh này nói lên rằng hệ gen của chúng là RNA (chớ không phải DNA như vài người lầm), và hai là hệ gen của chúng ‘gói’ trong một cái vỏ giống protein như bao thư. Cần nói thêm rằng DNA có 4 mẫu tự A, T, G, C, còn RNA thì A, G, C, U (uracil). Do đó, nếu DNA có cặp đôi AT thì RNA là AU. DNA có hai dây xoắn với nhau, còn RNA chỉ có 1 dây. Cọng dây đó dài bao nhiêu? Câu trả lời là khoảng 30,000 mẫu tự. Chiều dài này được xem là dài nhứt so với các siêu vi khuẩn khác.

Ngoài ra, chúng ta biết rằng cấu trúc của các con vi khuẩn corona bao gồm 4 protein: nucleocapsid, envelope, membrane và spike. Protein nucleocapsid có chức năng hình thành các chất liệu di truyền cơ bản, và có hình trái banh tròn. Bề ngoài của nucleocapsid là cái ‘bao thư’ (envelope) và màng nhầy (membrane). Còn cái protein ‘spike’ nó có hình dáng của một cái dùi cui, và nó cắm trên ‘trái banh’. Thành ra, nhìn con siêu vi khuẩn này thì chúng ta thấy nó giống như cái vương miện hình tròn. Chính vì vậy mà người ta đặt cho nó cái tên hơi vương giả là ‘corona’. Có lẽ chúng ta đặt tên Việt cho nó ‘Vương miện khuẩn’.

Tại sao coronavirus thích tấn công phổi

Siêu khuẩn gây cảm cúm (gọi ngắn là FluV) và siêu vi khuẩn corona gây dịch Covid-19, SARS và MERS (gọi chung là SARS-Cov) là khác nhau. Sự khác biệt quan trọng giữa hai lọai siêu vi khuẩn này là FluV lây nhiễm phần trên của hệ thống hô hấp như mũi và cổ họng, còn SARS-Cov thì lây nhiễm ở phần dưới (tức lá phổi).

Phổi là mục tiêu mà Vương miện khuẩn rất thích tấn công. Phổi chúng ta có 2 nhóm tế bào gọi là mucus và celia. Mucus là những màn nhầy bảo vệ lá phổi, còn celia có hình dạng giống như cái dùi cui. Celia có nhiệm vụ tuần tra, rà soát tìm virus để tống khứ đi. Các siêu vi khuẩn muốn tấn công phổi, chúng phải tấn công và tiêu diệt ‘đội quân celia’.

Sau khi tiêu diệt được đội quân celia, các siêu vi khuẩn dùng ‘cửa’ ACE2 để tiến vào phổi. Việc đầu tiên sau khi vào đích là chúng nhân bản càng nhiều càng tốt. Để nhân bản, chúng phải dùng đến ‘bộ máy’ RNA, và vấn đề xuất phát từ đây. Bộ máy nhân bản RNA không có cơ chế chỉnh sửa (như DNA), nên sai sót trong nhân bản xảy ra khá thường xuyên. Khi RNA của virus càng dài, thì quá trình nhân bản càng xảy ra nhiều sai sót. Sai sót của chúng có thể là tai họa cho con người, bởi vì sai sót ở đây có thể hiểu là ‘biến hóa’ không lường trước được, và những con virus có thể kháng thuốc rất nhanh.

Sau khi nhân bản xong, chúng bắt đầu gây phiền phức cho kí chủ. Những phiền phức này bao gồm các triệu chứng giống cảm cúm như sốt, ho, và trong nhiều trường hợp, bệnh nhân sẽ bị khó thở và viêm phổi. Không chỉ thế, chúng còn có thể gây tác hại ngoài phổi. Một nghiên cứu trước đây cho thấy hơn 90% bệnh nhân trong trận dịch MERS mắc một số triệu chứng khác như tăng men gan, suy giảm bạch cầu và platelet, suy giảm huyết áp. Trong vài trường hợp hơi hiếm, bệnh nhân còn bị tổn thương ở thận và suy tim.

Tại sao coronavirus có độc lực khác nhau?

Tại sao siêu vi khuẩn corona có độc lực khác nhau giữa 3 trận dịch? Dữ liệu chưa đầy đủ cho thấy siêu vi khuẩn corona lần dịch Covid-19 này (SARS-Cov-2) có tỉ lệ tử vong chỉ 2%, so với 10% trong SARS và 35% trong MERS. Không ai có câu trả lời dứt khoát, nhưng rất có thể chúng dùng các thụ thể khác nhau.

Siêu vi khuẩn Covid-19 và SARS dùng thụ thể ACE2, còn siêu vi khuẩn gây dịch MERS thì dùng thụ thể DPP4. Tuy cả hai thụ thể ACE2 và DPP4 đều được tìm thấy ở tế bào phổi và vài cơ phận khác, nhưng thụ thể DPP4 hoạt động tích cực ở phần dưới của phế quản. Sự phân bố của các thụ thể này trong các mô và cơ phận có thể là yếu tố giải thích tại sao một số siêu vi khuẩn như MERS lại độc hại hơn siêu vi khuẩn Covid-19.

Có một điều bí ẩn là tại sao siêu vi khuẩn corona không tấn công tim. Thụ thể ACE2 hiện diện rất nhiều trong tim, nhưng hình như coronavirus không quan tâm đến… tim. Chúng chỉ lây nhiễm phổi (và hệ hô hấp nói chung). Chúng ra vào cổ họng chúng ta như... đi chợ. Rất có thể có những thụ thể khác tương tác với ACE2 để chọn mục tiêu tấn công. Chúng ta vẫn chưa biết các thụ thể khác là gì. Cũng có thể môi trường ở quả tim quá độc hại cho coronavirus, nên chúng không dám 'léo hánh' đến đó?

Coronavirus không phải là vi khuẩn mới, nhưng chúng biến hóa thành nhiều chủng mới và gây dịch bệnh trên thế giới. Tuy nhiên, vì giới khoa học vẫn chưa biết nhiều về con siêu vi khuẩn mới (như cơ chế lây lan), nên công chúng - nhứt là những người 'worried well' - hoang mang và ồn ào. Nhưng chúng ta có lí do để lạc quan là khoa học sẽ cho chúng ta nhiều câu trả lời trong tương lai gần - rất gần.

Cho dù chúng ta chưa có vaccine đặc trị, nhưng chúng ta đã ‘sống chung’ vĩnh viễn với 4 chủng coronavirus (OC43, 229E, HKU1 và NL63). Và, chúng ta đã không đeo khẩu trang phòng chống mấy con virus đó. Rất có thể trong tương lai, hệ thống miễn dịch của chúng ta sẽ điều chỉnh (thích ứng) để chúng ta lại phải sống chung với thành viên thứ năm của gia đình coronavirus là SARS-Cov-2.

Nguyễn Tuấn