Di truyền học

Các đột biến trong SARS-CoV-2 khá phổ biến: chỉ trong gai glycoprotein đã có hơn 4000 đột biến đã được phát hiện (COVID-19 Genomics UK (COG-UK) Consortium, Tập đoàn gen COVID-19 Vương quốc Anh).[13][14]

Biến thể VOC-202012/01 gồm 23 đột biến: 13 đột biến không đồng nghĩa, 4 đột biến mất đoạn và 6 đột biến câm [15] (tức là có 17 đột biến làm thay đổi protein và 6 đột biến không làm thay đổi[10]).

Tính lây nhiễm

Tại một cuộc họp trực tuyến vào ngày 18 tháng 12 năm 2020, Nhóm tư vấn về các mối đe dọa do virus đường hô hấp mới (NERVTAG) kết luận rằng VUI-202012/01 về cơ bản có khả năng lây truyền cao hơn các biến thể khác, nhưng chưa có đủ dữ liệu để đưa ra kết luận về cơ chế căn bản dẫn đến tăng khả năng lây truyền (ví dụ như tăng tải lượng virus, phân bố mô sao chép của virus, khoảng thời gian nối tiếp, v.v.), phân bố theo tuổi của các ca bệnh, hoặc mức độ nghiêm trọng của bệnh.[16] Dữ liệu được NERVTAG xem xét gồm phân tích bộ gen cho thấy tỷ lệ hiện mắc (prevalence odds) tương đối của biến thể này tăng gấp đôi sau mỗi 6,4 ngày. Với khoảng cách thế hệ là 6,5 ngày suy ra hệ số lựa chọn (selection coefficient) là l o g e ( 2 ) ⋅ 6 , 5 / 6 , 4 = + 0 , 70 = + 70 % {\displaystyle log_{e}(2)\cdot 6,5/6,4=+0,70=+70\%} [17][18] Nhóm cũng phát hiện mối tương quan giữa sự tăng lên của hệ số lây nhiễm cơ bản song hành với sự tồn tại của dòng B.1.1.7. Mặc dù còn có thể có những giải thích khác nhưng có khả năng là biến thể này dễ lây lan hơn; các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm trong tương lai sẽ làm rõ điều này.[10]Một trong những thay đổi đáng chú ý nhất trong VOC-202012/01 là đoạn N501Y,[13] sự thay đổi từ asparagin (N) thành tyrosine (Y) tại vị trí amino acid thứ 501.[19] Sở dĩ đột biến này quan trọng vì đây là miền liên kết receptor (RBD) của gai glycoprotein (bên trong môtíp liên kết receptor (receptor-binding motif, RBM), [20] một phần của miền RBD[21] và vì đây là vị trí gắn với enzyme ACE2 của người.[20] Các đột biến trong miền RBD có thể làm thay đổi khả năng nhận dạng kháng thể và tính đặc hiệu liên kết đối với ACE2.[20] Hơn nữa, đột biến có thể giúp virus dễ lây nhiễm hơn. Thật vậy, trong một báo cáo do Sức khỏe Công cộng Anh xuất bản vào ngày 21 tháng 12 năm 2020 (Chand và cs) kết luận rằng "có nhiều khả năng N501Y ảnh hưởng đến ái lực liên kết receptor của protein gai và có thể đột biến này đơn lẻ hoặc kết hợp với sự mất đoạn ở vị trí 69/70 trong miền đầu N, giúp tăng cường khả năng lây truyền của virus ".[15]

Thủ tướng Anh Boris Johnson cho biết vào ngày 19 tháng 12 năm 2020 rằng biến thể mới có khả năng lây nhiễm tăng 70% so với các biến thể trước đó, mặc dù vẫn chưa chắc chắn.[22][23] Chính phủ Pháp phản bác ý kiến của Johnson, cho rằng khả năng lây nhiễm"chưa được chứng minh ở giai đoạn này".[24] Vivek Murthy, cựu Tổng Y sĩ Hoa Kỳ, cũng cho rằng rằng biến thể này có khả năng lây truyền cao hơn.[25][26]

Độc lực

Cơ quan tư vấn khoa học NERVTAG Vương quốc Anh kết luận vào ngày 18 tháng 12 năm 2020 rằng không có đủ dữ liệu để đưa ra kết luận về mức độ nghiêm trọng của bệnh. Tại cuộc họp giao ban của Johnson vào ngày hôm sau, các quan chức đưa ra thông báo rằng "không có bằng chứng" cho thấy biến thể mới gây ra tỷ lệ tử vong cao hơn.[22][23] Ông Vivek Murthy đồng ý với thông báo này.[26]

Giữa tháng 12 năm 2020, cố vấn y tế chung của NHS Test and Trace và cơ quan Y tế Công cộng Anh (Public Health England, PHE), bà Susan Hopkins tuyên bố: "Hiện tại không có bằng chứng cho thấy chủng này gây ra bệnh nặng hơn dù đã được phát hiện trên diện rộng, đặc biệt là những nơi có số trường hợp gia tăng ca mắc mới. "[13]

Vào ngày 23 tháng 12 trong một cuộc phỏng vấn, bà Wendy Barclay (thành viên của NERVTAG) cho rằng không có bằng chứng cho thấy "Long COVID" (hội chứng COVID mạn tính) có liên quan đến biến thể, và rằng rất có thể là do sự khác nhau trong phản ứng miễn dịch của từng vật chủ.[27]

Phòng thí nghiệm của Y tế Công cộng Anh tại Porton Down đang tiến hành các cuộc thử nghiệm để tìm bằng chứng liệu biến thể mới có ảnh hưởng đến mức độ nghiêm trọng của bệnh hay không.[28]

Trình tự gen của VOC-202012/01 cho thấy một đột biến Q27stop làm "cắt ngắn protein ORF8 hoặc làm bất hoạt protein".[2] Một nghiên cứu trước đó về các biến thể SARS-CoV-2 bị xóa gen ORF8 ghi nhận rằng chúng "có liên quan đến các triệu chứng nhẹ hơn và kết quả tiên lượng bệnh tốt hơn".[29] Nghiên cứu cũng lưu ý rằng "SARS-CoV-2 ORF8 là một protein tương tự như globulin miễn dịch (Ig) ảnh hưởng đến bệnh sinh ", "SARS-CoV-2 ORF8 làm giáng hóa Phức hợp phù hợp tổ chức chính I (MHC lớp I)" và "SARS- CoV-2 ORF8 ngăn chặn phản ứng chống vi-rút qua interferon loại I (IFN-1) ".[30]

Vị trí amino acid 501 bên trong gai glycoprotein(VOC-202012/01 có một sự thay đổi tại vị trí N501Y), Chand và cộng sự kết luận rằng "có thể các biến thể tại vị trí này ảnh hưởng đến hiệu quả trung hòa độc lực vi rút", nhưng lưu ý rằng "hiện chưa có dữ liệu trung hòa vùng N501Y có sẵn từ huyết thanh đa dòng khi bị nhiễm trùng tự nhiên". Tuy nhiên, hiện tượng mất đoạn amino acid ở vị trí 69–70 (69–70del) của glycoprotein gai đã được phát hiện "trong các vi rút cản trở phản ứng miễn dịch ở một số bệnh nhân suy giảm miễn dịch ".[31]

Hiệu quả của vắc xin

Tính đến cuối năm 2020, một số vắc xin COVID-19 đã được triển khai hoặc đang được phát triển. Mặc dù biến thể mới có đột biến đối với glycoprotein gại, hệ miễn dịch vẫn sinh ra các kháng thể đối với một số vùng của protein để đáp ứng với vắc-xin, vì vậy người ta cho rằng một đột biến duy nhất này không khiến giảm hiệu quả của vắc-xin.[13]

Tuy nhiên, khi có nhiều đột biến xảy ra thì cần phải thay đổi vắc-xin. Ví dụ, SARS-CoV-2 không đột biến nhanh như vi rút cúm, và vắc xin mới đã được chứng minh là có hiệu lực vào cuối năm 2020 là những loại điều chỉnh được nếu cần thiết.[32] Tính đến cuối năm 2020, cơ quan y tế và chuyên gia Đức, Anh, Mỹ cho rằng các vắc xin hiện có vẫn sẽ có hiệu quả chống lại biến thể VOC-202012/01 mới như các biến thể trước đó.[24][33]

Vào ngày 18 tháng 12, NERVTAG đã đưa ra kết luận "rằng hiện tại chưa có đủ dữ liệu để đưa ra bất kỳ kết luận nào về [...] [a] kháng nguyên lẩn tránh (antigenic escape)".[16]

Tính đến ngày 20 tháng 12 năm 2020[cập nhật], Y tế công cộng Anh xác nhận là "không có bằng chứng" cho rằng biến thể mới này kháng được với vắc xin của Pfizer–BioNTech hiện đang sử dụng trong chương trình tiêm chủng Anh.[11]