Thông tin chuẩn để hiểu rõ về quá trình nCoV lây nhiễm sang người

Để hiểu rõ về quá trình nCoV lây nhiễm sang người, các nhà khoa học Mỹ tạo một mô hình nguyên tử của virus trong các hạt khí dung.

Dec 9, 2021 - 09:45
 0  71

Nghiên cứu được Rommie Amaro, nhà sinh vật học tại Phòng thí nghiệm Amaro, Đại học California San Diego, công bố tại Hội nghị Quốc tế về Khoa học Máy tính và Mạng cuối tháng 11.

Giai đoạn đầu dịch, nhiều chuyên gia ủng hộ quan điểm truyền thống, rằng virus lây truyền chủ yếu qua giọt bắn khi ho và hắt hơi. Các giọt này bay xa khoảng vài bước chân rồi rơi xuống đất.

Song nghiên cứu dịch tễ học gần đây cho thấy bệnh nhân Covid-19 có thể lây nhiễm cho người khác ở khoảng cách xa hơn nhiều, qua hạt khí dung (aerosol). Người bệnh chỉ nói chuyện trong không gian kín, không đeo khẩu trang cũng có thể làm lan truyền virus.

Giống với các phiên bản nCoV khác, Omicron lây qua các khí dung có đường kính 100 micromet. Nhiều hạt nhỏ tới mức chỉ có một virus nằm bên trong (như ảnh). Nhờ kích thước này, khí dung có thể trôi lơ lửng nhiều giờ.

Song virus không thể tồn tại mãi. Khi khí dung bay lên, không khí sẽ phá hủy cấu trúc phân tử của virus. Môi trường bên trong những hạt này không thuận lợi để virus sống quá lâu, chúng sẽ chết dần và không thể lây nhiễm tế bào được nữa.

Mô hình nCoV từ 300 triệu nguyên tử ảo do các nhà khoa học tại Đại học California San Diego tạo ra.

Họ kết hợp hàng nghìn axit béo thành một lớp vỏ với hàng trăm protein bên trong. Một số protein rất quan trọng, vì chúng giữ cho màng virus còn nguyên vẹn.

Số khác, gọi là protein gai, nhô ra khỏi bề mặt virus. Các đầu gai xòe ra một cách tự nhiên, giúp virus bám dính vào tế bào vật chủ xâm nhập. Omicron có rất nhiều đột biến ở vùng gai này, khiến nhiều chuyên gia cho rằng virus lây nhiễm dễ dàng hơn.

Các chuyên gia tạo ra một hạt khí dung ảo có đường kính 0,25 micromet, tương đương một phần 100 sợi tóc người. Họ phóng to và mô phỏng nó trong một khối cầu tinh khiết.

Khi khí dung tách khỏi giọt bắn, nó mang theo rất nhiều phân tử khác, bao gồm mucins (sợi protein có trong dịch tiết từ niêm mạc phổi) và các chất hoạt động bề mặt...

Tiếp theo, các nhà khoa học mô phỏng cách virus hoạt động bên trong khí dung. Những mucins không bay vô định, chúng bị thu hút bởi protein gai mang tích điện trái dấu. Các nguyên tử tích điện như canxi bay xung quanh khí dung tác động cực mạnh, bắn phá những protein này. Mucins và chất nhầy bị protein thu hút, bảo vệ virus khỏi bị hư hại.

Khám phá giúp giải thích cách thức biến chủng nCoV, chẳng hạn Delta, trở nên phổ biến. Trong hình mô phỏng, protein gai của Delta có nhiều điện tích dương hơn các dạng nCoV trước đó, thu hút nhiều mucins xung quanh hơn. Lực hút đó khiến cho mucins trở thành màng bảo vệ tốt cho virus.

Thỉnh thoảng, nCoV mô phỏng lại mở ra một protein gai, khiến các chuyên gia ngạc nhiên. Tiến sĩ Amaro nói: “Delta mở ra dễ dàng hơn nhiều so với biến chủng ban đầu".

Khi virus xâm nhập vào mũi hoặc phổi người bệnh, độ mở protein gai của Delta giúp nó xâm chiếm tế bào hiệu quả hơn.

Hình ảnh ba protein gai của nCoV. Chủng ban đầu, biến chủng Delta và biến chủng Omicron (từ trái sang phải). Omicron có nhiều điện tích dương hơn so với Delta và chủng ban đầu.

Lớp mucins bên ngoài Omicron cũng dày đặc hơn hẳn, giúp bảo vệ virus tốt khi tồn tại trong khí dung. Điều này có nghĩa Omicron dễ lây truyền hơn.

Bản mô phỏng cuối cùng sẽ cho phép giới khoa học dự đoán tương lai đại dịch trong bối cảnh Omicron lây lan. Họ có thể xây dựng mô hình nguyên tử của nhiều biến chủng virus, đưa chúng vào các khí dung để theo dõi hoạt động.

“Nó rất có ý nghĩa đối với việc nghiên cứu virus mới nổi. Chúng ta còn chặng đường dài, song đây là viên gạch đầu tiên", giáo sư Linsey Marr, khoa kỹ thuật môi trường, Viện Virginia Tech, nói.

Theo vnexpress