Đại Dịch Covid-19 Hệ Thống Đề Kháng Của Con Người Và Vaccine

1.GIỚI THIỆU

Đại dịch Covid-19, gây ra bởi vi rút mang tên SARS-CoV-2, được công bố phát hiện từ Vũ Hán, Trung Quốc, ngày 31 tháng 12 năm 2019, sau đó lan ra mọi quốc gia trên thế giới, gây lo sợ và bất an cho toàn thể nhân loại. Trong vòng 20 tháng, từ cuối tháng 12 năm 2019 đến ngày 10 tháng 9 năm 2021, đã có hơn 224 triệu ca bị nhiễm và hơn 4 triệu 6 trăm ngàn người tử vong. Đây là một đại dịch cực kỳ nguy hiểm nhưng không phải là một đại dịch lớn nhất trong lịch sử. Đại dịch cúm influenza, gây ra bởi vi rút H1N1, bùng phát năm 1918 đã gây tử vong cho hơn 50 triệu người chỉ trong vòng 2 năm. Cả 2 loại vi rút, cũng như các vi rút gây ra các trận dịch khác trong hơn 100 năm qua, đều là vi rút mang trong các loài có cánh, SARS-CoV-2 từ dơi và H1N1 từ chim.

Trên trái đất của chúng ta, có rất nhiều loại vi rút. Khoa học gia ước lượng số vi rút hiện có mặt là 1037 (10 lũy thừa 37 tức là 10 với 37 con số 0 theo sau). Số vi rút có mặt trên trái đất nhiều hơn là số các ngôi sao trên bầu trời: thật ra nhiều gấp hai trăm triệu lần số các ngôi sao trong vũ trụ! Tuy nhiên trong số này chỉ có khoảng 200 loại vi rút là có thể gây tổn thương hay bệnh tật cho con người.

Vi rút SARS-CoV-2 gây ra đại dịch Covid-19 thuộc chủng vi rút Corona. Chúng mang tên này vì có hình thù một vương miện: một khối cầu với vỏ bọc ngoài có những tua đâm ra giống như một vương miện. Thủy tổ của loài vi rút này xuất hiện từ 10,000 năm trước, chứng tỏ chúng là một chủng có lịch sử lâu đời và đã sinh tồn và biến chuyển trong các động vật. Trong 7 loại vi rút dưới tên corona đã được biết tới, có 3 loại có thể gây tổn thương nặng cho con người. Loại thứ nhất là SARS-CoV (SARS là chữ viết tắt của Severe Acute Respiratory Syndrome, chứng nghẽn thở cấp tính nghiêm trọng, và CoV là chữ viết tắt của Corona Virus) bùng phát năm 2002 ở Quảng Đông, Trung Quốc, rồi tàn lụi sau 2 năm. Loại thứ hai là MERS-CoV (MERS là chữ viết tắt của Middle East Respiratory Syndrome, chứng nghẽn thở Trung Đông) bùng phát ở Vương Quốc Ả Rập Sê Út, Trung Đông năm 2012, và thỉnh thoảng vẫn còn bùng nổ rải rác ở Trung Đông. Loại thứ ba là SARS-Cov-2, gây ra đại dịch toàn cầu COVID-19 (covid-19 là viết tắt của chữ COronaVIrusDesease of 2019).

2.VI RÚT SARS-CoV-2

Không phải là vi rút nào cũng độc hại. và có những thứ độc hại không phải là vi rút. Những vật thể có thể gây thương tích hay bệnh tật cho con người được gọi là Tác Nhân Gây Bệnh (Pathogen). Có 4 loại pathogen, đó là: vi khuẩn (bacteria), nấm (fungi), ký sinh trùng (parasite) và vi rút (virus). Vi rút không được coi là một sinh vật vì chúng không thể sinh sản và có một cuộc đời rất ngắn ngủi trừ khi bám vào được một ký chủ (host) như tế bào của con người hay động vật. Một khi xâm nhập được vào tế bào của con người, nó sẽ dùng những thông tin di truyền có sẵn trong tế bào để tạo ra những bản sao của chính nó khiến dân số vi rút gia tăng và gây hư hại cho tế bào rồi bám vào các tế bào khác Quy trình sinh sản này được lập lại ở tế bào mới. Rồi khi dân số vi rút đã đủ đông chúng sẽ thoát ra ngoài cơ thể để xâm nhập vào một người khác. 

Vậy vi rút SARS-CoV-2 xâm nhập vào con người như thế nào? Chúng sinh trưởng với tốc dộ nào? Gây tổn thương ở những bộ phận nào trong cơ thể với mức nặng nhẹ ra sao? Tỷ số tử vong là bao nhiêu? Khả năng truyền nhiễm của chúng như thế nào? Chúng đã biến hóa ra sao? Tại sao những biến thể mới thay đổi vận tốc gây nhiễm hay tỷ lệ tử vong? Con người có những hệ thống đề kháng để chống lại chúng không? Đây là những câu hỏi đầu tiên cần phải đặt ra để tìm hiểu con vi rút này. Nhưng trước hết chúng ta hãy nhìn qua lịch sử của những trận dịch gây ra bởi vi rút thuộc chủng corona này cho nhân loại trong vòng 20 năm qua.

3.NHỮNG TRẬN DỊCH GÂY RA BỞI VI RÚT CORONA TRONG 20 NĂM QUA

Như tên gọi ám chỉ, Vi rút Corona là một chủng của vi rút có hình dạng một vương miện gây ra bệnh nghẽn thở cấp tính. Trong 2 thập niên đầu của thế kỷ 21 đã có 3 vụ bùng phát của chủng này.

Trận dịch đầu xẩy ra hồi tháng 11 năm 2002 tại Foshan, tỉnh Quảng Đông nhưng mãi đến tháng 2 năm sau Trung Quốc mới báo cho Tổ Chức Y Tế Quốc1 Tế (WHO) biết và ngay sau đó WHO đưa ra báo động toàn cầu. Từ tháng 11 năm 2002 đến tháng 7 năm 2003, dịch này đã lan ra 30 lãnh thổ và quốc gia trên thế giới, gây nhiễm cho 8,110 người và 811 tử vong. Việt nam là quốc gia đứng thứ 6 sau Trung Quốc, Hồng Kông, Đài Loan, Canada và Singapore về số ca nhiễm và tử vong. Ngày 18 tháng 5 năm 2004, sau 2 tuần không thấy có ca nào trên thế giới, WHO tuyên bố dịch này đã chấm dứt. Nghiên cứu những dữ liệu sơ bộ lúc đầu về vi rút này, khoa học gia cho là chúng được xâm nhập vào con người từ mèo dừa (palm civet), một loại động vật hoang dã được nuôi trong nhiều nông trại ở Trung Quốc vì thịt của chúng là một loại thức ăn được ưa chuộng và có 2 đầu bếp nấu thịt mèo dừa ở Hồng Kông đã bị nhiễm. Tuy nhiên, mèo dừa chỉ được coi là vật trung gian, nguồn chính là dơi móng ngựa vì vi rút tương tự thấy có trong các loài dơi này. Những thí nghiệm sau này thấy chúng chỉ tăng trưởng trong tế bào con người và dơi cho nên đường nhiễm có thể đi thẳng từ dơi mà không qua một động vật trung gian. Vi rút gây ra trận dịch này được đặt tên là SARS-CoV vì nó là một loại vi rút corona và gây ra bệnh nghẽ thở mãn tính nghiêm trọng (Severe Acute Respiratory Syndrom).

Trận dịch thứ hai xẩy ra vào tháng 4 năm 2012 tại vương quốc Ả Rập Sê Út (Kingdom of Saudi Arabia), cũng là một loại corona gây ra bệnh nghẽn thở. Từ lúc bột phát năm 2012 cho đền năm 2021, bệnh đã phát tán ra 27 quốc gia ở Trung Đông, Phi Châu, Nam Mỹ, Nam Á và Đông Á với 2,580 ca nhiễm và với 858 người bị tử vong. Tỷ lệ tử vong của MERS-CoV cao gấp hơn 3 lần tỷ lệ tử vong của SARS-CoV của năm 2002. Những người bị nhiễm đầu tiên ở Ả Rập Sê Út là từ lạc đà, sau đó nó trở thành truyền nhiễm lan ra người khác trong gia đình hay nằm trong cùng bệnh viện rồi lan tỏa ra mọi nơi khác. Giống lạc đà này là giống Dromedary từ Bắc Phi và được nhập khẩu vào Thổ Nhĩ Kỳ, Tiểu Vương Quốc Ả Rập Thống Nhất, Ả Rập Sê Út và các quốc gia trung đông khác. Khảo sát năm 2003 cho thấy loại lạc đà này đã mang vi rút MERS-CoV từ mấy chục năm trước ở Bắc Phi. Xét nghiệm loại lạc đà khác ở Kazakhstan hay Mông Cổ đều không thấy có vi rút này. Vì thế lạc đà dromedary được coi là động vật trung gian mang vi rút từ dơi rồi xâm nhập vào người. Tuy nhiên một cuộc xét nghiệm 15 con cừu Nam Mỹ Alpaca nuôi cùng một trại với lạc đà dromedary tháng 4 năm 2015 ở Qatar cho thấy con nào cũng có vi rút MERS-CoV. Những kết quả này cho thấy cừu alpaca cũng có thể là nguồn chứa vi rút này (alpaca là một loại cừu nuôi để lấy lông làm áo len hay chăn đắp ở Peru và Chile).

Trận dịch thứ ba xẩy ra ở Trung Quốc vào cuối năm 2019. Vi rút này cũng là một loại vi rút corona gây ra bệnh nghẽn thở cấp tính nghiêm trọng, tức là một loại SARS-CoV. Để phân biệt vi rút corona này với loại vi rút corona gây ra trận dịch năm 2002, nó được đặt tên là SARS-CoV-2. Bằng chứng cho thấy bệnh này bùng phát ở Vũ Hán, Trung Quốc vào tháng 11 năm 2019, hoặc có thể sớm hơn. Nhưng cũng như dịch SARS-CoV xẩy ra năm 2002, cả hơn một tháng sau, 31 tháng 12 năm 2019, Trung Quốc mới loan báo cho Tổ Chức Y Tế Quốc Tế (WHO) biết. Ngày 30 tháng 1, 2020, WHO tuyên bố đây là một bệnh truyền nhiễm đáng quan ngại rồi 40 ngày sau, ngày 11 tháng 3, 2020, tuyên bố đây là một đại dịch toàn cầu. Từ lúc xuất hiện cuối năm 2019 đến đầu tháng 9, 2021 đã có hơn 224 triệu người bị nhiễm và hơn 4.6 triệu người tử vong ở 220 quốc gia và lãnh thổ. So với 2 lần trước, đại dịch Covid-19 tuy mới chưa được 2 năm đã số người bị nhiễm cao gấp hơn 27 ngàn lần so với SARS-CoV của năm 2002 và cao gấp hơn 86 ngàn lần so với MERS-CoV của năm 2012. Tuy tỷ lệ tử vong/số ca nhiễm chỉ là 2% so với 10% của SARS-CoV và 30% của MERS-CoV, nhưng số người tử vong của Covid-19 đến nay đã cao gấp 5,697 lần so với SARS-CoV và cao gấp 5,385 lần so với MERS-CoV.

4.TÌM HIỂU VI RÚT SARS-CoV-2

Những thông tin ban đầu đưa ra bởi Trung Quốc cho biết dịch bùng ra từ Vũ Hán do vài người bị nhiễm qua đụng chạm với một con thú hoang nào đó có vi rút SARS-CoV-2 ở chợ Hoa Nam (Huanan), một chợ bán hải sản và thịt động vật hoang dã ở Vũ Hán vào cuối tháng 12, 2019. Ca đầu tiên được Chính phủ Trung Quốc loan báo cho WHO là một bệnh nhân ở Vũ Hán, bị nhiễm ngày 31 tháng 12, 2019. Chỉ một tuần sau đó, ngày 8 tháng 1, 2020, Trung Tâm Kiểm Xoát Y Tế của Vũ Hán tuyên bố đã phân lập (isolate) được con vi rút và 2 ngày sau cho công bố bản sắp xếp thứ tự của hệ gen (genome sequence) của vi rút. Ngay ngày hôm sau, 5 bài phân tích của khoa học gia ở Viện Dịch Tễ Học Vũ Hán (Wuhan Institute of Virology) được tung ra online. Chỉ có genome sequence mới cho ta biết được cấu trúc di truyền của vi rút, nó sinh sôi nẩy nở như thế nào và biến đổi ra sao. Vì đây là một đại dịch toàn cầu, để có thể nhanh chóng đưa ra những giải pháp nhằm ngăn chặn đại dịch, WHO đã kêu gọi chia sẻ các cuộc nghiên cứu và các dữ liệu để cho khoa học gia trên toàn thế giới có thể truy cập được. Hiện nay có mấy trung tâm lưu giữ những tài liệu các khoa học gia toàn cầu gửi tới như National Center for Biotechnology Information của Mỹ, European Molecular Biology Laboratory của European Bioinformatics Institue của Âu Châu, DNA Data Bank của Nhật Bản hay Global Initiative on Sharing All Influenza Data (GISAD). Chỉ 9 tháng sau sự bùng phát của SARS-CoV-2 ở Vũ Hán, SARS-CoV-2 Genomic Epideminoly platform của GISAD đã thu nhận được hơn 100,000 dữ liệu gửi tới.

Vậy khảo sát cấu trúc di truyền của vi rút được làm như thế nào?

Sự phát triển của mỗi cá nhân được chỉ định bởi cấu trúc di truyền gọi là Hệ Gen (Genome). Genome là một khối dữ liệu chứa tất cả thông tin về di truyền của sinh vật, gồm chuỗi acid DNA hay RNA. DNA, viết tắt chủa chữ DeoxyriboNucleicAcid, là hai sợi phân tử (linear molecule) nằm trong các tế bào của một sinh vật, chứa đựng những mã hướng dẫn cho sinh vật phát triển, sinh tồn và tái tạo. Phân tử của DNA gồm 4 phân tử nhỏ gọi là nucleotides, những hỗn hợp hóa chất được coi là nền tảng của nucleic acid. Bốn hóa chất nền tảng của DNA được gọi tên bằng 4 chữ cái là A (Adenine), C (Cytosine), G (guanine) và T (thymine). DNA có hình dáng một chuỗi 2 sợi dính với nhau như một thang dây soắn lại với nhau. Mỗi nấc của thang dây là một đôi hóa chất nền (base pair) kết nối với nhau. DNA của con người là chuỗi thang rất dài, có tới 3.2 tỷ đôi hóa chất nền, phân phối trong 23 cặp Nhiễm Sắc Thể (Chromosome). Trong mỗi cặp chromosome, một cái là từ người mẹ và một cái là từ người cha. DNA có thể coi là một bảng thiết kế chi tiết (blueprint) tất cả thông tin về di truyền. Mặt khác, RNA , viết tắt của chữ RiboNucleicAcid, Có hình một sợi đơn nhưng cũng giống như DNA, chúng là những phân tử chứa đựng thông tin về di truyền. RNA cũng có 4 hóa chất nền, 3 loại giống như DNA nhưng loại thứ tư không phãi là Thymine mà là U (Uracil). RNA ngắn hơn DNA nhiều, nó chỉ có trên dưới 30,000 hóa chất nền. Có 3 loai RNA quan trọng là messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRMA) và ribosomal RNA (rRNA). Chức năng của mRNA là sao lại thông tin từ DNA, biến nó thành một công thức để tạo ra protein rồi đưa vào “xưởng chế tạo protein”, một quy trình được gọi là Transcription. Chức năng của tRNA là mang amino acid, nguyên liệu căn bản đẻ tạo protein, vào “xưởng chế tạo protein” theo chỉ dẫn của mRNA, một quy trình được gọi là Translation. Còn rRNA thì chính là “xưởng chế tạo protein”. Genome của một số vi rút như vi rút corona là RNA. Những loại vi rút này được gọi là RNA vi rút. SARS-CoV-2 là một RNA vi rút. Các loại RNA vi rút còn được chia ra làm hai loại: positive sense và negative sense. Vi rút với positive sense genome có thể hoạt động như messenger RNA và có thể tạo ra protein thẳng từ tế bào bị nhiễm. Loại này gồm những vi rút như MERS-CoV, SARS-CoV và SARS-CoV-2.

Khi một số lớn con người hay thú vật bị nhiễm với một vi rút trong cùng một khung thời gian, ta goi đó là một trận dịch (epidemic). Ngành khoa học chuyên về trận dịch là Genomic Epidemiology. được định nghĩa như một ngành khoa học sử dụng dữ liệu của sự sắp xếp thứ tự của gen (genomic sequence) để biết được cấu trúc di truyền của vi rút. Genome sequence là một bảng liệt kê thứ tự của 4 hóa chất nền tảng của chuỗi RNA. Những dữ liệu này sẽ cho ta biết về cấu trúc di truyền của vi rút, do đó có thể hiểu được vi rút xâm nhập cơ thể như thế nào, chúng tiến hóa, sinh sản ra sao, vân vân. Nó cũng cho phép khoa học gia kết nối những khảo sát của nhiều đia phương, từ một cộng đồng nhỏ đến toàn thế giới. Khoa học gia cũng có thể kết nối dữ liệu genome sequence của vi rút lấy từ những bệnh nhân khác nhau để chỉ định ai là nguồn của sự truyền nhiễm. Khảo sát genome sequence từ những địa danh khác nhau, khoa học gia cũng có thể chỉ định được sự phân phối của vi rút ở những vùng khác nhau, do đó có thể khám phá ra sự đa dạng (diversity) của vi rút. Một trong những khám phá quan trọng từ genome sequencing là cách phản ứng của hệ miễn dịch với sự xâm nhập của vi rút, một khám phá cần thiết cho sự thiết kế điều trị và thiết kế vaccine.

5.XÂM NHẬP GÂY BỆNH VÀ TRUYỀN NHIỄM CỦA VI RÚT

Như đã nói ở trên, vi rút chỉ sống được vài giờ đến vài ngày và không thể sinh sản trừ khi chúng xâm nhập vào được tế bào của một ký chủ như người hay động vật rồi dùng bộ máy sinh sản của tế bào ký chủ để phát triển sinh sản ra những vi rút con. Mỗi loại vi rút có một cách xâm nhập khác nhau, tùy theo cấu trúc sinh học của chúng. SARS-CoV-2 là một vi rút hình cầu. Bộ di truyền của nó là một sợi RNA có 29,903 bases và cũng như những vi rút corona khác như MERS-CoV, nó có 4 loại protein cấu trúc. Đó là Spike protein S (protein mũi nhọn), Envelope protein E (protein phong bì), Membrance protein M (protein màng bọc) và Nucleocapsid N (protein vỏ ngoài). Protein N giữ chuỗi RNA còn 3 protein kia làm thành một phong bì bao quanh.

Trong công cuộc xâm nhập, protein S đóng vai trò chủ chốt. Nó làm vi rút bám được và kết nối với màng của tế bào ký chủ. Nó chỉ có thể làm được việc này với tế bào ký chủ có một thụ thể (receptor) thích hợp với nó. Thí nghiệm cho thấy SARS-CoV-2 chỉ có thể bám vào tế bào nào trên bề mặt có chất Angiotensin Converting Enzyme 2 (ACE2). SARS-CoV-2 có vẻ bám được ACE2 mạnh hơn so với SARS-CoV. Trong con người tế bào có ACE2 ở trên mặt ở gần như mọi bộ phận, từ mũi, họng, phổi, thận, tim, gan, hệ hô hấp, hệ tiêu hóa cho đến trung tâm não bộ. Vì vi rút SARS-CoV-2 xâm nhập vào người qua không khí nên hai con đường chính là mũi và miệng và ngay sau đó là khí quản, đường vào phổi và hệ thống tiêu hóa. Tổn thương do vi rút gây ra qua đường mũi khiến bệnh nhân mất khứu giác. Tổn thương do vi rút gây ra qua đường miệng khiến bệnh nhân mất vị giác. Tổn thương qua đường hô hấp vào phổi và hệ tiêu hóa khiến bệnh nhân bị nghẽn thở và bị tiêu chảy. Vi rút cũng có thể gây tổn thương cho hệ bài tiết làm tổn thương thận đưa tới tử vong. Một điều quan trọng hơn nữa là vi rút có thể gây hư hại cho trung tâm não bộ, đưa đến những sự cố từ nhức đầu, mất trí nhớ đến đột quỵ.

Quy trình xâm nhập vào tế bào con người rồi nhờ đó sinh sôi nẩy nở của vi rút SARS-CoV-2 thật ra tương đối giản dị. Spike protein S của SARS-CoV-2 có 2 đơn vị: S1 dùng để bám vào tế bào ký chủ và S2 dùng để hòa nhập với protein màng của tế bào rồi len vào trong tế bào. Quá trình này của vi rút được ví như thể vi rút dùng S-protein như một chìa khóa để mở cửa ACE2 của tế bào. Một khi vào được bên trong tế bào, nó sẽ mở RNA của nó ra và mRNA bắt đầu công việc Transcription, tức là chép lại mã hướng dẫn tạo sinh trưởng của DNA, chuyển nó thành một công thức tạo protein để đưa vào “xưởng” chế tạo protein rRNA. Mặt khác tRNA mang amino acid, nguyên liệu chính để tạo protein, vào rRNA để sản xuất protein, một khâu được gọi là Translation. Công việc này sẽ tạo ra những bản sao của chính nó, vói sợi RNA mới cùng với protein và enzyme làm vỏ và màng phong bì bọc ngoài để thành những con virion (vi rút con cùng loại) rồi thoát ra ngoài hay len vào tế bào bên cạnh. Dữ liệu khoa học cho thấy SARS-CoV-2 có khả năng kết nối các tế bào của ký chủ với nhau để có thể len thẳng vào tế bào mới mà không bị lộ diện để bị tấn công bởi các tế bào sát thủ hay bởi những kháng thể (antibodies) của hệ miễn dịch. Ở giai đoạn bị nhiễm nặng nhất, một bệnh nhân có thể có từ 10 tỷ đến một ngàn tỷ con virion.

Vi rút SARS-CoV-2 có thể được truyền nhiễm từ người hay thú vật bị nhiễm. Đường truyền nhiễm từ người qua người dễ dàng nhất cho vi rút là qua không khí. Một người bệnh khi hắt hơi, nói chuyện hay ca hát có thể làm bay ra vu rut đang có ở trong người. Bất cứ ai đứng gần có thể bị nhiễm vì hít không khí có vi rút. Những bộ phận của hệ hô hấp và hệ tiêu hóa đều có tế bào với thụ thể ACE 2 khiến SARS-CoV-2 có thể bám vào rồi bắt đầu quy trình xâm nhập và sinh trưởng. Thú vật mang vi rút SARS-CoV-2 cũng có thể gây nhiễm cho người qua hơi bốc từ nước tiểu hay từ phân của chúng. Vi rút cũng có thể sống một thời gian ngắn trên nhiều bề mặt như giấy, kim loại, quần áo cho nên đung chạm vào những vật thể này cũng có thể gây nhiễm. Vì phần phủ bên ngoài của vi rút thuộc dạng protein mỡ nên có thể loại chúng bằng xà phòng. Rửa tay, rửa mặt hay tắm bằng xà phòng là một cách loại vi rút khỏi người một cách hiệu quả. Ngoài ra SARS-CoV-2 chỉ hợp với nhiệt độ 370C, nhiệt độ trung bình trong người, vì thế ngồi xông chừng 10 hay 15 phút mỗi ngày cũng là một cách điều trị nếu bị nhiễm nhẹ. Vì bao giờ thụ thể ACE2 cũng có trên mặt nhiều tế bào trong cơ thể con người, cho nên dù đã bị nhiễm rồi bình phục hay dù đã chích 2 hay 3 mũi vaccine cũng không thể tránh không bị nhiễm lại. Sự khác biệt là sau khi bình phục hoặc sau khi đã chích 2 hay 3 mũi vaccine, trí nhớ của tế bào T và B sẽ giúp hệ miễn dịch có phản ứng nhanh chóng nên có bị nhiễm sẽ là nhiễm nhẹ hay không có triệu chứng. Đối với những người cao tuổi, lượng tế bào T và kháng thể antibody càng ngày càng it nên nếu cộng thêm có bệnh nền thì bị nhiễm lại vẫn có thể dẫn tới tử vong. Vì thời kỳ ủ bệnh của SARS-CoV-2 là khoảng 3 đến 5 ngày, nếu thấy có triệu chứng ngứa cổ hay ho thì nên xông ngay khoảng 15-20 phút hàng ngày trong vài ngày, như một cách trị liệu tại nhà.

6.HỆ THỐNG ĐỀ KHÁNG CỦA CON NGƯỜI

Hệ thống đề kháng của con người để chống lại thương tích hay dịch bệnh do pathogen gây ra được gọi là Hệ Miễn Dịch (immune system). Có 2 hệ miễn dịch: Hệ miễn dịch bẩm sinh (innate immune system) và Hệ miễn dịch thích nghi (adaptive immune system).

Hệ miển dịch bẩm sinh là hệ thống đề kháng con người có sẵn từ khi ra đời. Nó gồm những hàng rào vật chất, những động tác và những tế bào sát thủ có thể tiêu diệt các loại pathogen, từ vi khuẩn, nấm, ký sinh trùng đến vi rút. Hàng rào vật chất của hệ miễn dịch là da, tóc, lông mi và những bộ phận có màng chứa dịch nhờn như mũi, họng. Ngoài ra còn có những hóa chất trong máu và hệ thống tế bào đề kháng. Pathogen chứa những phân tử gọi là antigen. Chúng có thể là protein, hóa chất hay mỡ. Antigen có thể coi như là thẻ căn cước của pathogen qua đó hệ miễn dịch có thể nhận dạng và đáp ứng. Hệ miễn dịch bẩm sinh có phản ứng nhanh chóng chỉ trong vài giờ khi nhận ra có một antigen xâm nhập. Đội ngũ tế bào của hệ miễn dịch bẩm sinh gồm có (1) những tế bào Phagocytic vây quanh antigen rồi giệt antigens, (2) những tế bào Macrophase có khả năng đi bất cứ đâu để tấn công, (3) tế bào Natural Killer dùng để tiêu hủy những tế bào bị nhiễm, và (4) những tế bào Dendritic dùng để báo động cho hệ miễn dịch.

Mặt khác, hệ miễn dịch thích nghi không phải là một hệ miễn dịch tổng quát như hệ miễn dịch bẩm sinh: nó là hệ miễn dịch đặc thù dùng để chống lại một antigen nhất định. Hệ thống miễn dịch thích nghi hơi phức tạp hơn hệ thống bẩm sinh một chút. Trước hết một antigen phải được qua một quy trình kiểm định và nhận diện. Sau khi đã nhận diện được antigen, hệ miễn dịch thích nghi sẽ đưa ra một đội quân gồm những tế bào miễn dịch chuyên để tấn công antigen đó. Vì thế phản ứng của hệ miễn dịch thích nghi châm hơn nhiều, có thể vài ngày hay lâu hơn, so với hệ miễn dịch bẩm sinh. Đội ngũ tế bào đề kháng của hệ miễn dịch thích nghi gồm có 2 loại tế bào: tế bào B và tế bào T. Cả hai tế bào này đều là tế bào bạch huyết và bắt đầu từ trong tủy. Khi trưởng thành tế bào T rời lên ngụ ở Tuyến Ức (Thymus) vì thế chúng mang tên là tế bào T, còn tế bào B thì luân chuyển trong các mạch máu. Hệ miễn dịch thích nghi có 2 chiến thuật dùng để loại trừ hay ngăn cản sự bành trướng của antigen:

Chiến thuật thứ nhất là với tế bào T. Có 4 loại tế bào T: (1) tế bào sát thủ cytotoxic T cell, còn được gọi là CD8+ , dùng để tiêu hủy những tế bảo đã bị nhiễm, (2) tế bào hỗ trợ Helper T cell, còn được gọi là CD4+, tiết nra một loại protein gọi là Cytokine dùng để lôi kéo Macrophases và Cytotoxic cells vào cuộc, (3) tế bào quản lý Regulartory T cell, dùng để kết thúc đề kháng của hệ miễn dịch một khi các antigen đã bị loại trừ, và (4) Memory T cell là những tế bào T duy trì trí nhớ về loại antigen vừa được trừ khử để nếu loại antigen này xâm nhập lại trong tương lai thì hệ miễn dịch có thể có phản ứng kịp thời và hiệu quả hơn.

Chiến thuật thứ 2 là với tế bào B. Với báo động về sự xâm nhập antigen của dendritic cell và hỗ trợ của Helper T cell, những tế bào B trở thành những tế bào Plasma cells có khả năng tiết ra kháng thể (antibodies) để vô hiệu hóa (neutralize) antigens. Ngoài plasma cells, B cells cũng có Regulartory B cells và Memory B cells, giống như T cells.

7.SỰ TIẾN HÓA CỦA VI RÚT, ĐỘT BIẾN VÀ BIẾN THỂ

Trong khi sự tiến hóa của con người (human evolution) được coi là qua sự lựa chọn tự nhiên (natural selection), sự tiến hóa của vi rút là qua sự lựa chọn di truyền (genetic selection). Những biến đổi nhỏ gây ra bởi sự đột biến (mutation), xẩy ra khi có một sai lầm nào đó đã được đưa vào genome của vi rút. Những biến đổi lớn gây ra bởi sự tái tổ hợp (recombination), xẩy ra khi một số vi rút cùng gây nhiễm trao đổi thông tin về di chuyền và tạo ra một vi rút mới. Không phải là biến đổi nào cũng quan trọng. Trong trường hợp vi rút gây ra bệnh cúm, một đột biến có thể làm thay đổi phản ứng của hệ miễn dịch, tăng đề kháng của vi rút với thuốc trị bệnh và tăng độ nghiêm trọng của bệnh. Đối với vi rút SARS-CoV-2 gây ra đại dịch Covid-19, ta chưa có đủ thời gian và dữ liệu để xác định tính chất của mỗi biến đổi.

Đột biến ở một sinh vật có thể được định nghĩa là xác suất một sự thay đổi về thông tin di truyền được đưa vào thế hệ sau. Đối với vi rút, một thế hệ là một chu kỳ từ lúc vi rút xâm nhập cho đến khi tạo ra được những virion mới rồi ra khỏi tế bào ký chủ. Loại vi rút nào có suất đột biến càng nhanh thì hệ miễn dịch và phương pháp trị liệu càng ít hiệu quả. Lý do là đột biến có thể làm thay đổi protein của vi rút khiến hệ miễn dịch, thuốc trị liệu hay vaccine không còn nhận ra nó nữa. Trường hợp bệnh cúm influenza là một thí dụ điển hình: influenza vaccine đã phải thay đổi hàng năm để theo kịp những biến thể mới tạo ra bởi mutations hàng năm của vi rút influenza.

Một khi đã xâm nhập và chui vào được bên trong của tế bào ký chủ, vi rút sẽ dùng mã trong DNA để tạo ra bản sao của chính nó, như đã trình bày ở Phần 5. Với con người, con cái không phải là bản sao của bố hay của mẹ nhưng là hỗn hợp của cả hai. Nếu có một đột biến (mutation) xẩy ra thì đứa con có thể khác nhiều với bố mẹ: bố mẹ có thể thấp bé nhưng đứa con lai cao lớn chẳng hạn. Thay đổi cũng bị ảnh hưởng của môi trường như địa dư hay chế độ ăn uống. 

Đột biến trong vi rút cũng có tác động tương tự: nó sẽ tạo ra những bản sao của chính nó trừ khi có những đột biến xẩy ra. Những đột biến của vi rút chỉ đáng quan tâm nếu nó có tác động vào khả năng lây nhiễm hay tăng độ nghiêm trọng của bệnh có thể dẫn tới tử vong. Vì thế những đột biến quan trọng là những đột biến xẩy ra ở Spike protein. Cho tới nay có 4 biến thể đáng quan tâm (variants of concern), đó là Alpha (B.1.1.7), Beta (B.1.351), Delta (B.1.617.2) và Mu (B.1.621). Biến thể Alpha xẩy ra ở Anh Quốc tháng 9, 2020, gây ra bởi 4 đột biến ở Spike protein của vi rút: E484K, N501Y, D614G và P681H. Trong số đó, 3 đột biến E484K, N501Y và D614G cũng nằm trong 5 đột biến gây ra biến thể Beta ở Nam Phi, tháng 9, 2020. Biến thể Delta xẩy ra ở Ấn Độ tháng 12, 2020, gây ra bởi 4 đột biến, trong đó cũng có D614G. Biến thể MU gây ra bởi 8 đột biến: T95I, YY144-145TSN, R346K, E484K, N501Y, D614G, 57 P681H, and D950N trong đó D50N củng là một đột biến gây ra biến thể Delta. Biến thể MU xuất hiện đầu tiên ở Columbia tháng 1, 2021. 

Từ tháng 3 đến tháng 8, 2021 số ca nhiễm hàng ngày đã lên tới 33,594 (26 tháng 6, 2021) và đã lan ra 39 quốc gia vào thời điểm này. Nhưng mãi đến ngày 30 tháng 8, 2021 WHO mới tuyên bố MU là một biến thể đáng chú ý (variant of interest) vì thế chưa có nghiên cứu gì nhiều về biến thể này. Tuy nhiên một nghiên cứu mới đây của giáo sư Kai Sato của đại học Tokyo cùng với một nhóm khoa học gia ở 3 đại học khác ở Nhật, cho thấy khả năng né tránh antibodies do vaccines huy động, lớn hơn gấp 7.6 lần so với các biến thể trước trong những người đã được tiêm Pfizer-BioNTech vaccine.

Nghiên cứu cũng cho thấy biến thể Alpha có khả năng gây nhiễm 50% cao hơn và 36% đến 71% độc hại hơn là SARS-CoV-2 lúc mới phát hiện. Biến thể Delta có khả năng gây nhiễm 60% cao hơn Alpha. Một nghiên cứu đăng trên Nature báo cáo số lượng vi rút xâm nhập của Delta cao hơn gấp 1,000 lần so với Alpha và lượng vi rút của những người bị nhiễm sau khi đã tiêm đủ 2 mũi vaccine cũng bằng như lượng vi rút của những người bị nhiễm chưa tiêm vaccine và khả năng gây nhiễm cũng ngang nhau. Dữ liệu thu nhập ở Anh Quốc cho thấy số phải nhập bệnh viên cao hơn 2.61 lần và số phải đưa vào phòng săn sóc bệnh nặng (intensive care) cao hơn 1.67 lần so với Alpha.

Vì sự gia tăng chức năng lây nhiễm của SARS, hy vọng có được miễn dịch cộng đồng càng ngày càng trở thành xa vời. Khi SARS-CoV-2 mới xuất hiện và chưa có biến thể nào, nhiều khoa học gia đã ước tính nếu 60% dân số đã tiêm đầy đủ vaccine thì sẽ có miễn dịch cộng đồng. Khi Alpha và Beta xẩy ra, ước tính miễn dịch cộng đồng tăng lên thành 80% dân số đã tiêm vaccine. Đến khi Delta xẩy ra thì không ai muốn nói về miễn dịch cộng đồng nữa. Vấn đề bây giờ đặt ra là làm sao sống chung với covid-19. Cũng như dịch cúm, covid-19 có thể còn ở với chúng ta nhiều năm nữa. Tuy nhiên nếu mọi người đều tiêm vaccine thì dù có bị nhiễm cũng chỉ là nhiễm nhẹ và hiếm khi phải vào điều trị trong bệnh viện, cho nên nếu ta đã sống chung được với bệnh cúm hơn 100 năm qua thì ta cũng có thể sống với covid, nhưng cũng như bệnh cúm, ta sẽ phải tiêm Covid-19 vaccine hàng năm.

8.NGĂN CHẶN COVID-19 VỚI VACCINE

Mục tiêu chính của vaccine là để hỗ trợ và tăng cường khả năng miễn dịch. Mỗi vaccine chỉ nhằm tới một dịch tễ gây ra bởi một loại vi rút cho nên hệ miễn dịch mà vaccine thiết kế để hỗ trợ là hệ miễn dịch thích nghi. Để gây ra được phản ứng miễn dịch, phương pháp truyền thống dùng những con vi rút “giả”, như những con vi rút được phân lập (isolate) từ người bệnh rối làm nó yếu đi hay bất hoạt rồi cấy vào người. Những con vi rút giả này sẽ giống hệt như những con vi rút “thật” nhưng chúng vô hại. Hệ thống miễn dịch sẽ nhận diện và đáp ứng. Sau đó sẽ biết cách đáp ứng với vi rút “thật” và tiêu giệt chúng với vũ khí của hệ miễn dịch.

Có lẻ ít người nghĩ chữ “vaccine” là từ chữ “con bò” mà ra (vaccine có gốc từ chữ La Tinh Vaccinae có nghĩa là con bò). Cách ngăn chặn một bệnh truyền nhiễm bằng phương pháp mà bây giờ được gọi là vaccination được phát minh và ứng dụng để trị bệnh đậu mùa (small pox) của bác sĩ Edward Jenner năm 1796. Bác sĩ Jenner là một bác sĩ nông thôn thuộc hạt Gloucestershire của Anh. Ông nhận thấy một số nông dân làm việc trong trại nuôi bò thường hay có những mụn nhỏ ở cánh tay do vắt sữa bò, gọi là cowpox. Nhưng những mụn này thường là vô hại. Để thí nghiệm, ông lấy vi rút của cowpox và tiêm vào một cậu bé 8 tuổi tên là James Phipps. Sáu tuần sau Jenner tiêm vi rút đậu mùa vào cậu bé và thấy cậu bé không hề phát triển bệnh đậu mùa. Vì lấy nguyên liệu từ bò để trị bệnh, bác sĩ gọi phương pháp của ông là “vaccine” và năm 1798 cho xuất bản cuốn Inquiry into Causes and Effects of Variolae Vaccinae, một tác phẩm trở thành kinh điển trong y học. Cho đến năm 1885, từ “vaccine” chỉ dùng để chỉ cách chữa bệnh đậu mùa từ cowpox. Tuy nhiên năm 1885 hóa học gia nổi tiếng người Pháp Louis Pasteur sáng chế được một hóa chất làm vaccine cho bệnh chó dại và đưa ra định nghĩa tổng quát cho vaccine: “Vaccine là phương pháp dùng vi sinh vật như vi khuẩn hay vi rút còn sống hay đã bị làm bất động đưa vào con người để gây miễn dịch”. Suốt hơn hai thế kỷ từ thời Jenner và Pasteur, không biết bao nhiêu loại vaccine đã được tạo ra để ngăn chặn các bệnh truyền nhiễm và không truyền nhiễm, từ bệnh sởi (measles), bệnh cúm (influenza) đến bệnh AIDS (Acquired Immuno Deficiency Syndrome) và nhờ đó cả trăm triệu người đã được cứu sống.

Vậy để ngăn dịch Covid-19 lan tràn, ta đã có những vaccine gì? Sau hơn 200 năm, ngoài kỹ thuật truyền thống của Jenner và Paster, tiến bộ khoa học và kỹ thuật đã giúp triển khai nhiều loại vaccine khác nhau. Từ khi WHO tuyên bố Covid-19 là một đại dịch toàn cầu, đã có ít nhất 4 loại Covids-19 vaccine được sản xuất và tiêu thụ trên thị trường:

1. Vaccine được sản xuất với kỹ thuật truyền thống. Đây là các loại vaccine sản xuất ở Trung Quốc, dùng chính vi rút SARS-CoV-2 sau khi đã bị làm yếu đi hay bất động để tiêm vào người. Trong quá khứ, thời gian tạo được loại vaccine này an toàn và hiệu quả phải mất từ 3 đến 5 năm. Tuy nhiên Zhou Yusen một khoa học gia nổi tiếng của quân đội nhân dân Trung Quốc và cũng là nghiên cứu gia hàng đầu của Viện Dịch Tễ Học Vũ Hán, ngày 24 tháng 2, 2020 đã nộp đơn xin chứng nhận bản quyền một Covid-19 vaccine do ông bào chế, ba tuần trước khi WHO tuyên bố Covid-19 là đại dịch toàn cầu. Cơ quan tình báo Five Eyes loan báo vài tháng sau đó Zhou Yusen đã bị chết một cách bí mật. Trong khi đó đầu tháng 4 năm 2020, Trung Quốc đã cấp giấy phép cho vaccine sáng chế bởi Trung Tướng Wei Chen của quân đội nhân dân Trung Quốc, người được bổ nhiệm chức giám đốc Viện Dịch Nhiễm Học Vũ Hán tháng 1, 2020. Vaccine này mang tên Convidevia được sản xuất bởi công ty CanSino Biologics dưới quyền kiểm soát của quân đội. Truyền thông Trung Quốc đăng ảnh bà tướng này tiêm vaccine từ tháng 3, 2020. Bốn vaccines khác của Trung Quốc sau đó cũng được sản xuất và phân phối trên nhiều quốc gia và lãnh thổ: Coronavac, Sinopharm (Bắc Kinh), Sinopharm (Vũ Hán) và Anhui Zhifei. Hiệu quả của những vaccines này ra sao? Phân tích của CNBC cho thấy có 6 nước với trên 60% dân số đã tiêm vaccine, có tỷ lệ nhiễm cao nhất thế giới. Đó là United Arab Emirates (Tiểu Vương Quốc Ả Rập Thống Nhất), Seychelles, Mongolia (Mông Cổ), Uraguay, Chile và Anh Quốc, trong đó ngoại trừ Anh Quốc, 5 nước kia đều dùng vaccine Trung Quốc! 5 quốc gia này, cũng như một số các quốc gia khác như Brazil, Indonesia, Malaysia, Thái Lan, Phi Luật Tân bắt đầu ngừng dần sử dụng vaccine Trung Quốc.

2. Viral Vectored Vaccines sản xuất với công nghệ mới, như Oxford-AstraZeneca, dùng công nghệ ChAdOx của Viện Jenner. Khác với công nghệ truyền thống, Oxford-AstraZeneca không dùng vi rút SARS-CoV-2 mà dùng một loại vi rút gây bệnh cúm trong loài đười ươi để đưa mã di truyền cấu tạo protein S (Spike protein) của vi rút SARS-CoV-2 vào con người. Tế bào con người sau khi nhận được mã di truyền này sẽ tạo ra được protein S của vi rút dẫn tới phản ứng của hệ miễn dịch. Vaccine này đã được thử nghiệm với 23 ngàn người ở Anh Quốc, Brazil và Nam Phi, sau đó được thử nghiệm lâm sàng với 40 ngàn người ở Mỹ, Argentina, Columbia, Chile và Peru. Những thử nghiệm này cho thấy vaccine này có độ hiệu quả 76% sau 22 ngày tiêm mũi thứ nhất và 81.2% sau khi tiêm mũi thứ hai. Oxford AstraZeneca vaccine được WHO phê chuẩn để dùng trong trướng hợp khẩn cấp và bắt đầu được chích cho công dân Anh Quốc, Âu Châu và nhiều quốc gia khác từ tháng 1, 2021.

3. Vaccines mRNA dùng công nghệ mới nhất. Công ty Pfizer-BioNtech và Moderna của Mỹ dùng công nghệ mRNA để tạo ra Covid-19 vaccines. Công nghệ này không dùng vi rút nào, dù yếu hay bất động, nhưng dùng một mảnh mRNA như một phần mềm (software) chỉ dẫn cho tế bào tạo ra protein giống như của vi rút SARS-CoV-2 rồi đưa vào con người. Sau khi sản xuất được protein như hướng dẫn tế bào sẽ đẩy nó ra nằm trên mặt ngoài của tế bào. Hệ miễn dịch sẽ phản ứng khi nhận ra nó như một antigen. Khi vi rút SARS-CoV-2 có protein S xâm nhập, hệ miễn dịch sẽ đưa ra những chiến thuật để tiêu giệt chúng, như đã diễn tả trong phần Hệ Thống Đề Kháng của Con Người ở trên. Để đưa vaccine vào con người, cả Pfizer-BioNTech và Moderna đều dùng nano particles, tức là những hạt tuyệt nhỏ, trộn với một dung dịch hóa chất.

Ý tưởng có thể đưa RNA vào con người để tạo ra protein như ý muốn là một sáng kiến của bà Katalin Karikó, một phó giáo sư gốc Hung Gia Lợi của đại học Pensylvania. Suốt 6 năm cho tới 1995, bà cố gắng xin grant để làm thí nghiệm về vấn đề này nhưng đều bị từ chối vì ý tưởng của bà bị coi là ảo tưởng. Trở ngại chính là hệ miễn dịch của con người luôn chống lại bất cứ một xâm nhập nào của một vật thể ngoại lai. Vì thế nếu đưa RNA tạo vào tế bào con người nó sẽ bị tiêu hủy trước khi có thể hoạt động. Năm 1995 bà được cho biết sẽ được phong lên chức giáo sư nếu từ bỏ những nghiên cứu đang theo đuổi về RNA. Bà từ chối. Sau nhiều năm thí nghiệm với sự hỗ trợ của một đồng nghiệp, Weissman, họ khám phá ra phương pháp làm RNA nhân tạo né được hệ miễn dịch bằng cách tráo vài phân từ nền trong RNA. Họ thông báo kết quả này của họ trên một số bài đăng trên các báo khoa học, bắt đầu từ năm 2005. Những bài này được lọt vào mắt của 2 nhà khoa học, một tiến sĩ sinh học người gốc Canada, Derrick Rossi, đang là nghiên cứu viên ở đại học Stanford, California, và một khoa học gia người Đức gốc Thổ Nhĩ Kỳ, Ugur Sahin, người sáng lập BioNTech năm 2008 ở Mainz, Đức, và là giáo sư của đại học Zurich. Rossi được bổ nhiệm làm phó giáo sư của trường Y Học của đại học Harvard năm 2007. 

Qua sự cộng tác với một số khoa học gia ở Harvard và MIT, họ tiếp tục triển khai ý tưởng của Kariko và Weissman và năm 2012 lập ra công ty Moderna. Trong khi đó ở Đức, công ty BioNTech cũng nỗ lực theo đuổi tạo vaccine với kỹ thuật RNA. Nhưng vì công ty quá nhỏ để có thể làm thí nghiệm lâm sàng với cả ba bốn chục ngàn người. Vì thế họ phải thương thuyết với công ty Pfizer của Mỹ, một trong những công ty dược lớn nhất thế giới, để cộng tác. BioNTech cũng kéo được Katalin Kariko về làm việc với họ. Vì sản xuất vaccine với kỹ thuật RNA tương đối dễ dàng và nhanh chóng nên chỉ 2 tháng sau khi Who công bố Covid-19 là đại dịch toàn cầu, ngày 7 tháng 5, 2020 Pfizer-BioNTech đã nộp đơn xin giấy phép sản xuất với cơ quan Thực Phẩm và Dược Phẩm (FDA) của Mỹ. Moderna cũng nộp đơn vài tuần sau đó. Vaccine của Pfizer-BioNTech được phép sử dụng “trong trường hợp khẩn cấp” ngày 11 tháng 12, 2020., và Moderna được cấp phép một tuần sau đó.

Trong 3 loại kể trên, kết quả từ phòng thí nghiệm cũng như bằng chứng thực tế, cho thấy mRNA vaccines có độ hiệu lực cao nhất và cũng là loại vaccine an toàn nhất vì không dùng bất cứ loại vi rút nào để tiêm vào người. Đứng thứ hai về hiệu lực là viral vectored vaccines như Oxford-AstraZeneca. Ta không biết rõ được hiệu lực của các loại vaccine được sản xuất theo kỹ thuật cổ truyền, dùng chính vi rút SARS-CoV-2, như những vaccines của Trung Quốc vì Trung Quốc không thông báo kết quả trong phòng thí nghiệm hay thí nghiệm lâm sàng. Báo cáo dựa trên dữ liệu thực tế ở Brazil cho thấy độ công hiệu của Sinopharm chỉ là 50%, trong khi United Arab Emirates báo cáo những người đã tiêm 2 mũi Sinopharm không thấy có antbodies trong cơ thể. Cả Abu Dhabi và Dubai đều bắt buộc mọi người phải tiêm mũi thứ ba.

Vaccine có thể hỗ trợ và tăng cường khả năng miễn dịch như thế nào? Như đã nói ở trên, vaccine nhắm vào hệ miễn dịch thích nghi. Vũ khí của hệ miễn dịch thích nghi là 2 loại tế bào: tế bào T và tế bào B. Tùy theo loại vaccine, có loại chỉ có tác động với tế bào B để sản xuất neutralizing antibodies, có loại chỉ tác động tới tế bào T để giệt những tế bào bị nhiễm khiến vi rút không sinh sôi thêm được, và có loại vaccine có tác động tới cả tế bào T lẫn tế bảo B. Những nghiên cứu khoa học cho thấy antibodies tạo ra nhờ Covid-19 vaccine nhắm vào tế bào B để vô hiệu hóa vi rút SARS-CoV-2 có một cuộc đời tương đối ngắn ngủi. Đặc biệt với những biến thể mới, vi rút có khả năng né tránh được những kháng thể vô hiệu hóa (neutralizing antibodies). Điều này có nghĩa vaccine chỉ có hiệu lực một thời gian ngắn. Dữ liệu cũng cho thấy tế bào T bảo vệ một thời gian lâu hơn. Như đã nói ở trên, tế bào T không giết antigen nhưng giết tế bào bị nhiễm khiến vi rút không phát triển thêm được. Đối với những biến thể mới, khả năng của T cell có giảm nhưng rất nhẹ. Trong 3 loại vaccine kể trên, mRNA vaccines có tác động với tế bào T mạnh nhất và qua tế bào trí nhớ T (Memory T cell) duy trì được bảo vệ lâu nhất.

9.LƯỢNG VI RÚT TRONG NGƯỜI KHI BỊ NHIỄM VÀ REALTIME RT-PCR TEST

Số lượng vi rút trong người bị nhiễm tùy thuộc vào thời gian từ khi bị nhiểm và tùy thuộc người bị nhiễm có triệu chứng hay không có triệu chứng.

Số lượng vi rút trong người bị nhiễm được đo bằng lượng vi rút tìm thấy ở que bôi (swab) quét vào trong mũi cũa bệnh nhân. Kết quả một nghiên cứu từ Đức cho thấy lượng vi rút trung bình thấy ở mỗi swab là 6,760,000 và số lượng cực đại là 7,110,000,000 ở ngày thứ 5 kể từ ngày bị nhiễm. Sau ngày thứ 5, lượng vi rút trung bình trong mỗi swab giảm xuống còn 3,440,000. Cái swab cuối cùng thấy còn có vi rút là lấy vào ngày thứ 28. Tuy nhiên lượng vi rút cao hơn nếu lấy từ đờm. Lượng vi rút trung bình lấy từ đờm là 70,000,000/ml và số lượng cực đại là 23,000,000,000/ml.

Lượng vi rút trong người được đo như thế nào? Phương pháp đo lượng vi rút SARS-CoV-2 chính xác nhất là Real Time Reverse-Transcription-Polyrase-Chain-Reaction (Real time RT-PCR). RT PCR là một phương pháp để khám phá sự có mặt của một dữ liệu di truyền đặc thù của pathogen, dùng ánh sáng trắng (fluorescent) để đánh dấu dữ liệu di truyền muốn tìm. Như đã nói ở trên, SARS-CoV-2 là một loại RNA vi rút và trong quá trình tạo ra bản sao của chính nó, nó dùng mRNA để sao chép mã sản xuất protein trong DNA của tế bào, một quy trình được gọi là Transcription. Đảo ngược lại quy trình này, Reverse Transcription, ta sẽ thấy lại mảnh DNA mà vi rút đã sao chép để sinh sản nếu quả là có vi rút xâm nhập vào tế bào (nếu không có vi rút thì không có transcription và reverse transcription sẽ không thấy gì). 

RNA của vi rút được lấy từ mẫu swab. Swab được cho vào một hóa chất để loại các protein nằm bên ngoài để lại lõi RNA của vi rút. Một loại enzyme đặc biệt được dùng để đảo ngược quy trình transcription. Mảnh DNA nhìn thấy sẽ được phóng to ra cả trăm ngàn lần (vì RNA của vi rút chỉ là mộ hạt nhỏ li ti nằm trong cả hàng triệu nấc thang trong một mảnh DNA) rồi đưa vào máy RT-PCR. Máy này sẽ chạy qua những chu kỳ nóng rồi lạnh, gây ra những phản ứng hóa học để tạo ra những bản sao của mảnh DNA. Chu kỳ sau sẽ tạo gấp đôi bản sao của chu kỳ trước. Sau khi chạy 35 chu kỳ, khoảng 35 tỷ copy sẽ được tạo ra. Số chu kỳ cần có để đạt mức chỉ định được sự có mặt của vi rút gọi là Ngưỡng cửa chu kỳ (Cycle Threshold), thường được viết tắt là Ct. Ct càng thấp thì lượng vi rút càng cao. Ct≥35 có nghĩa là số lượng vi rút ở mức thấp, 25<Ct<35 có nghĩa là lượng vi rút ở mức trung, Ct<25 có nghĩa là lượng vi rút ở mức cao. Máy thường ngừng ở mức 37 chu kỳ, vì nếu qua 37 chu kỳ không thấy dấu vết vi rút thì coi như là không có vi rút trong người. Số lượng vi rút có thể dùng để biết xem có bị nhiểm Covid-19 hay không, và cũng để biết nếu nhiễm thì bị nhiễm nặng (Ct < 25) hay nhẹ (Ct ≥ 35).

PHỤ LỤC

NGUỒN GỐC CỦA SARS-CoV-2

Nguồn gốc của vi rút SARS-CoV-2 gây ra đại dịch Covid-19 là một đề tài tranh cãi gay cấn nhất trong những đề tài về Covid-19 vì nếu xác đinh được nguồn gốc của vi rút này ta có thể chỉ định được ai (người hay thú vật), hay cơ sở nào (chợ, bệnh viện, viện nghiên cứu) hay quốc gia nào phải mang trách nhiệm với nhân loại về đại dịch này.

Cho tới nay đã có 3 giả thuyết: (1) Covid-19 là một biến cố thiên nhiên: vi rút SARS-CoV từ dơi, nhiễm vào một thú vật rồi từ thú vật trung gian đó nhiễm vào người, sau đó nó có thể truyền nhiễm từ người này qua người khác, (2) vi rút này được tạo ra từ phòng thí nghiệm rồi bị rò rỉ ra khỏi phòng thí nghiệm hoặc vài nhân viên của phòng thí nghiệm bị nhiễm rồi lây ra cho người khác, và (3) vi rút được tạo ra trong phòng thí nghiệm dưới chương trình chiến tranh sinh học (Biological Warfare) rồi bí mật đưa vào những quốc gia thù địch. Cả 3 đều là giả thuyết vì chưa cái nào có thể được chứng minh rõ ràng và được chấp nhận.

(1) Covid-19 là một thảm họa thiên nhiên: vi rút là từ dơi, nhiễm vào một thú vật trung gian rồi thú vật đó truyền qua người. Tại sao vi rút không nhiễm thẳng từ dơi vào người mà phải đi qua một con vật trung gian? Lý do thứ nhất: Để có thể xâm nhập vào cơ thể con người, vi rút cần 2 điều kiện: tiếp cận và khả năng. Phải có sự tiếp cận giữa người và dơi mang vi rút thì mới có thể có truyền nhiễm từ dơi sang người. Điều này ám chỉ dân số của dơi phải có mật độ cao. Ngoài ra vi rút phải có khả năng xâm nhập vào cơ thể của người. Những nghiên cứu khoa học trong mấy năm đầu của thế kỷ sau khi có cuộc bùng phát của tận dịch SARS-CoV năm 2002-2004 ở Quảng Đông đều kết luận vi rút này có trong dơi, rồi nhẩy từ dơi qua một con vật trung gian rồi từ đó nhiễm vào con người. Những nghiên cứu về dơi cho thấy nhiều loài dơi, đặc biệt là dơi móng ngựa (Rhinolopus) có mang trong người nhiều loại vi rút Giống như SARS-CoV (SARS-like-CoV) nhưng những vi rút này không xâm nhập vào thân thể con người được vì chúng không có khả năng sử dụng một cách hữu hiệu phân tử tiếp nhận (receptor molecule) của con người (như ACE2 chẳng hạn), trừ khi chúng có một thay đổi rất lớn trong hệ di truyền. 

Chỉ có 2 cách điều này có thể xẩy ra: (a) chúng xâm nhập vào một thú vật đã mang một vi rút khác, rồi qua quy trình tổ hợp (recombination) vi rút của dơi có thêm một khu tiếp nhận mới (receptor domain) có khả năng bám vào được thụ thể ACE2, hay (b) qua quy trình tiến hóa tự nhiên, không tùy thuộc vào quy trình tổ hợp. Đây là câu cắt nghĩa của Shi Zhengli và Peter Daszak trong một bài báo đăng trên tạp chí khoa học Emerging Infectious Deseases tháng 12, 2006 để cắt nghĩa nguồn gốc trận dịch 2002-2004: từ dơi qua mèo dừa rồi từ mèo dừa qua người. (Như nhiều người đã biết, Shi Zhengli là khoa học gia chủ chốt về dơi của Viện Dịch Tễ Học Vũ Hán mà báo chí Mỹ gọi là “The Bat Woman” và Peter Daszak, chủ tịch của EcoHealth Alliance, New York, là người đã trả cho Viện Dịch Tễ Vũ Hán một số tiền $598,500 năm 2014 để nghiên cứu về dơi).Với dịch SARS-CoV năm 2002-2004, chỉ trong 4 tháng người ta đã tìm được con vật trung gian: đó là mèo dừa (palm civer) Tuy nhiên 7 năm sau, trong một bài cũng của Shi Zangli và Petr Daszak, đang trên Nature 28 tháng 11, 2013 họ lại tuyên bố nghiên cứu của họ cho thấy “vi rút giống SARS-CoV (SARS-Like-CoV) có thể xâm nhập thảng vào người, không cần phải qua một con vật trung gian”. 

Lý do thứ hai: có nhiều loại dơi móng ngựa ở Vân Nam và Hồ Bắc (Vũ Hán là thủ đô của Hồ Bắc) nhưng không có một con nào có mang vi rút SARS-CoV-2. Chỉ có một con dơi tìm thấy năm 2012 ở trong một mỏ đồng bỏ hoang ở Mojiang, Vân Nam, là có một vi rút rất giống SARS-CoV (96.2%), nhưng Mojiang cách Vũ Hán cả 1,500 cây số mà dơi chỉ bay quanh được chừng 50 cây số tối đa. Cho nên phải có một thú vật nào đó bị nhiễm vi rút giống như vi rút SARS (SARS-Like-CoV) rồi được mang bán ở chợ Hoa Nam, một chợ hải sản ở khu trung tâm Vũ Hán, gây nhiễm cho vài người quanh chợ cuối tháng 12, 2019, giống như trường hợp ở Quảng Đông tháng 11, 2002. Vi rút được xâm nhập vào người qua hơi bốc từ phân, nước tiểu hay tiết của con vật trung gian. Lý do thứ ba: genome sequencing không cho thấy dấu hiệu nào là SARS-CoV-2 được tạo ra trong phòng thí nghiệm, cho nên nó phải là kết quả của truyền nhiễm thú-vật-sang-thú-vật (zoonotic).

BÌNH PHẨM: Thật ra giả thuyết này không phải là một giả thuyết mà là một khẳng định của Viện Dịch Tễ Học Vũ Hán và một số người ủng hộ họ, kể cả truyền thông của Mỹ và nhiều nước khác. Nó không phải là một giả thuyết vì nó không dựa trên một bằng chứng nào cả. Căn bản của sự biện hộ cho khẳng định này chỉ là (1) đổ tội cho những giả thuyết khác là âm mưu và (2) Xác nhận là SARS-CoV-2 không thể được tạo ra từ phòng thí nghiệm. Ta sẽ kiểm tra 2 điều này một cách chi tiết để xem nó có đứng vững không.

Như đã nói ở trên, để có sự truyền nhiễm từ một loại thú vật qua người, cần phải có nhiều giao tiếp giữa người và loại thú vật này, và dân số của loài thú này phải có mật độ cao. Nếu có một con bị nhiễm ban đầu, nó sẽ truyền nhiễm cho con khác cùng loại và vi rút, nếu từ dơi, sẽ phải qua một thời kỳ làm quen và hòa nhập vào con vật mới rồi qua một chu kỳ tổ hợp để triển khai được khả năng bám vào thụ thể ACE2 của tế bào con người. Nhưng không một con vật nào chứa vi rút SARS-CoV-2 đã được tìm thấy. Bản báo cáo chung Trung Quốc- WHO đưa ra hồi tháng 2, 2021, cho biết đã có tới 80,211 thú vật được xét nghiệm, trong đó 41,696 là thú vật hoang dã, nhưng không một con nào mang vi rút SARS-CoV-2. So với trận dịch 2002, khi mà kiến thức và kỹ thuật về sinh học còn kém bây giờ nhiều, chỉ trong một thời gian ngắn (4 tháng) ít nhất 2 thú vật trung gian đã dược tìm ra (mèo dừa và chuột). 

Nhưng trong trường hợp Covid-19, gần 2 năm chưa con thú trung gian nào đã được tìm ra. Những sự kiện này cho người ta đặt có thể dấu hỏi lớn với giả định “covid-19 là một biến cố thiên nhiên, gây ra bởi dơi-nhiễm thú-vật-thú-vật-nhiễm-người”. Nếu quả thật vi rút SARS-CoV-2 không được tạo ra từ phòng thí nghiệm thì Trung Quốc chỉ cần mở cho thế giới xem tất cả các hồ sơ về các chương trình nghiên cứu về dơi ở Viện Dịch Tễ Vũ Hán. Tuy nhiên họ đã giữ kín hoặc tiêu hủy những hồ sơ về dơi ở Vũ Hán. 

Thí dụ: vụ 3 công nhân tử vong ở Vân Nam năm 2012. Ngày 4 tháng 4 năm 2012, có 6 công nhân được thuê để dọn phân dơi ở một mỏ đồng ở Mojiang, Vân Nam. Vài ngày sau, cả 6 người phải đưa vào một bệnh viện gần đó vì bị nhức đầu và khó thở. Hai tuần sau 3 người bị tử vong. Hồ sơ y tế của 3 ca này được gửi tới Viện Dịch Tễ Học Vũ Hán vì triệu chứng giống như triệu chừng nghẽn thở của trận dịch 2002. Sau khi nhận được hồ sơ y tế của 3 ca tử vong này, Shi Zhengli huy động một nhóm nghiên cứu gia đi cùng tới Mojiang tháng 6, 2012 để bắt đầu một chiến dịch nghiên cứu ở đó. Bà đã xét nghiệm và lấy được rất nhiều dữ liệu về dơi ở Vân Nam. 

Đặc biệt là một loại vi rút mà bà đặt tên là RaBtCoV/4991 tìm thấy trong phân dơi ở Mojiang. Mặc dù Whole Sequencing cho vi rút này đã được làm ngay sau đó nhưng không được công bố cho giới khoa học hay cho biết đó là vi rút gây tử vong cho 3 công nhân. Mãi 3 năm sau bà Shi Zhengli mới tiết lộ về vi rút này trong một bài đăng trong Virologica Sinica tháng 2, 2016 nhưng không cho biết thông tin gì về S protein của nó. Rồi bốn năm sau, sau khi Cocid-19 bùng phát, bà gửi đăng một bài trong Nature ngày 2 tháng 2, 2020, trong đó nói một vi rút với tên RaTG13 tìm thấy ở thành phố Pu’er ở Vân Nam, là họ hàng gần nhất với SARS-CoV-2. Cùng một lúc, một nghiên cứu gia tên là Chen của một phòng thí nghiệm khác ở Vũ Hán cho đăng một bài về 2 bệnh nhân covid-19 và công bố SARS-CoV-2 gần giống với RaBtCoV/4919. 

Sau đó nhiều khoa học gia so sánh cấu trúc di truyền của RaBtCoV/4991 với RaTG13 và thấy chúng giống hệt nhau. Shi Zhengli ép buộc phải thú nhận RatG13 chính là RaBtCoV/4991. Vậy tại sao lại đổi tên và đánh lạc hướng khi tuyên bố RaBtCoV/449 được tìm thấy ở mỏ Mojiang còn RatG13 được tìm thấy ở thành phố Pu’er? Pu’er nằm ở tây nam Mojiang, xa Mojiang cả trăm cây số. Những tuyên bố loanh quanh này cho thấy họ đã cố tình dấu diếm một sự thật nào đó. Hơn nữa, tuy khăng khăng là SARS-CoV-2 không thể nào được tạo ra trong phòng thí nghiệm nhưng trong một bài đăng trên Nature Medicine này 9 tháng 11,năm 2015 Shi Zhengli, cùng với Raph Baric của đại học North Carolina, tuyên bố họ đã tạo được một con vi rút mới trong phòng thí nghiệm qua phương pháp hệ thống đảo ngược di truyền của SARS-CoV (SARS-CoV reverse genetic system) với con vi rút.

GSTS Phạm Chí Thành

Professor Emeritus, American University,USA và Honorary Professor,RMIT