Năm 2020, khi thế giới chìm trong sự lo lắng tột cùng, người ta đặt câu hỏi: Làm thế nào dịch lại lây lan nhanh đến vậy? Điều gì khiến con người ốm yếu tới vậy? Có cách nào bảo vệ con người trước một con virus bé nhỏ? Sau 4 năm, những câu hỏi này đã được giải đáp phần nhiều.

Trong khi phần lớn những người nhiễm bệnh có các triệu chứng giống cúm, một số người phải nhập viện vì các vấn đề nghiêm trọng về hô hấp và những người khác không có triệu chứng gì cả. Lý giải cho điều này, các nhà nghiên cứu cho rằng, đó là do lượng virus mà người nhiễm tiếp xúc, nhưng họ cũng giải thích thêm rằng, sự khác biệt của cơ thể mỗi người cũng đóng vai trò quan trọng. Những người lớn tuổi hoặc những người có vấn đề về sức khỏe thường có các triệu chứng nghiêm trọng hơn, đó là do hệ miễn dịch của họ vốn bị bệnh tật làm yếu đi. Trong một số trường hợp khỏe mạnh, cơ thể đủ sức chống lại virus trước khi số lượng virus được nhân lên hoặc cơ thể loại bỏ virus đủ nhanh trước khi nó có thể tác động tới cơ thể. Điều này cũng chứng minh tác dụng của việc tiêm chủng giúp cho bệnh bớt nghiêm trọng.

Các chuyên gia cho rằng rất có thể những người chưa từng nhiễm bệnh đã được tiêm phòng đầy đủ, rất thận trọng trong việc tránh phơi nhiễm (thông qua việc đeo khẩu trang và tránh xa đám đông).

Các nhà khoa học đang cố gắng điều tra xem liệu có điều gì độc đáo về mặt sinh học ở những người không nhiễm COVID-19 hay không. Gần nhất, họ đã phát hiện ra rằng các đột biến trong kháng nguyên bạch cầu ở người - tín hiệu cho hệ thống miễn dịch biết rằng các tế bào đã bị nhiễm bệnh - có thể giúp loại bỏ virus nhanh đến mức một người có thể hoàn toàn không có triệu chứng.

Trong những ngày đầu của đại dịch, tất cả chúng ta đều nghĩ COVID-19 giống như “ninja”, có thể nhảy bám lên bề mặt nào đó. Vì thế, chúng ta điên cuồng lau rửa tay và cố gắng xoay tay nắm cửa bằng khuỷu tay.

Nhưng các nghiên cứu kể từ đó đã chỉ ra rằng các bề mặt bị ô nhiễm hiếm khi là nguyên nhân gây ra sự lây lan của virus. Nó có nhiều khả năng lây lan qua không khí chúng ta hít thở. Một phần trong số này có thể là do những giọt bắn được tạo ra khi ai đó ho hoặc hắt hơi, đó là lý do tại sao các quan chức y tế công cộng đã khuyên ngay từ đầu trong đại dịch rằng chúng ta nên giữ khoảng cách. Nhưng nghiên cứu sau đó cho rằng virus cũng có thể được truyền qua các hạt khí dung, những hạt nhỏ hơn có thể lây nhiễm cho những người ở xa hơn. Tiến sỹ Linsey Marr, Đại học Bách khoa Virginia (Mỹ) cho biết: “Những hạt khí dung này hoạt động giống như khói thuốc lá - chúng bay ra và bay xung quanh và có thể bay trong không khí một lúc”. Tiến sĩ Marr và những người khác đã phát hiện ra rằng các hạt nhỏ cỡ 5 micron có thể mang nhiều virus lây nhiễm hơn các giọt bắn, một phần vì chúng được tạo ra từ sâu hơn trong phổi.

TS. Vincent Munster, Trưởng Bộ phận Virus, Phòng thí nghiệm Rocky Mountain thuộc Viện Dị ứng và Bệnh Truyền nhiễm Quốc gia Mỹ cho biết, các nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng virus vẫn đang phát triển để có khả năng lây lan qua không khí tốt hơn.

Nói chung, việc nhiễm virus hoặc tiêm chủng sẽ bảo vệ bạn trong vài tháng, TS. Akiko Iwasaki, nhà virus học và nhà miễn dịch học tại Đại học Yale (Mỹ), cho biết. Nhưng khả năng miễn dịch phụ thuộc vào các yếu tố như tuổi tác, sức khỏe tiềm ẩn và liệu virus có phát triển đột biến giúp nó trốn tránh khả năng phòng vệ của con người hay không.

Có nhiều thành phần bảo vệ miễn dịch, bao gồm các kháng thể lưu thông trong máu và giúp phát hiện và vô hiệu hóa virus. Các chuyên gia tin rằng mức độ kháng thể cao hơn có tương quan với khả năng bảo vệ tốt hơn. Nhưng một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng nồng độ kháng thể giảm đáng kể sau ba tháng bị nhiễm virus hoặc tiêm chủng. Và thật khó để xác định chính xác cần bao nhiêu kháng thể để cung cấp khả năng bảo vệ cơ bản, “vì các biến thể mới liên tục phát sinh,” Tiến sĩ Iwasaki cho biết.

Mặc dù cần có phản ứng miễn dịch mạnh mẽ để loại bỏ virus, nhưng phản ứng miễn dịch bị rối loạn có thể là nguyên nhân gây ra nhiều tác dụng phụ bất thường của COVID-19. Ví dụ, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng nhiều người bị nhiễm virus bị suy giảm hoặc mất khứu giác. Đó có thể là do virus bám vào các thụ thể ACE2 của một số tế bào thần kinh thụ cảm trong mũi – lớp lá chắn đầu tiên loại bỏ sự nhiễm trùng. Trong quá trình này, chúng có thể vô tình làm thay đổi hoạt động di truyền của các dây thần kinh lân cận, làm gián đoạn khứu giác.

Vì mũi đóng vai trò là điểm xâm nhập vào não và các bộ phận khác của hệ thần kinh trung ương, nên phản ứng miễn dịch quá mạnh mẽ này và tình trạng viêm sau đó cũng có thể là chìa khóa để hiểu các tác động thần kinh kéo dài khác của COVID-19, như sương mù não, đau đầu, ù tai. Tiến sĩ Maria Elena Ruiz, chuyên gia về bệnh truyền nhiễm tại Đại học George Washington, cho biết: Các vấn đề như viêm tai, ngứa ran hoặc tê ở chân tay và thậm chí trầm cảm, tình trạng sưng đau hoặc đổi màu ở ngón tay hoặc ngón chân vẫn còn là bí ẩn. Nhưng các báo cáo về những triệu chứng đó cũng trở nên ít hơn. Có thể do việc nhiễm bệnh hoặc do tiêm chủng đã giúp hệ miễn dịch của con người hoạt động tốt hơn.

Khi COVID-19 lần đầu tiên bùng phát vào cuối mùa Đông năm 2020, nhiều người đã hy vọng rằng những tháng mùa hè (ít nhất là ở một số nơi trên thế giới) sẽ mang đến sự tạm dừng. Đúng là cơ hội lây truyền trong những tháng lạnh nhiều hơn, khi mọi người dành nhiều thời gian ở trong nhà hơn, các tòa nhà cũng bị đóng cửa chặt chẽ hơn, dẫn đến hệ thống thông gió kém hơn và khả năng lây lan mầm bệnh trong không khí cao hơn. Và một số nghiên cứu cho thấy rằng virus cũng có thể tồn tại trong không khí lâu hơn khi độ ẩm tương đối thấp.

Nhưng dường như COVID-19 không mang tính chất theo mùa - “rõ ràng là chúng ta cũng đã có những đợt gia tăng vào mùa hè,” Tiến sỹ Marr nói. Nhưng các chuyên gia cùng đồng ý rằng họ sẽ không ngạc nhiên nếu cuối cùng COVID-19 cũng có thể diễn ra theo mô hình mùa giống như các loại virus đường hô hấp khác. Tiến sỹ Munster nói, “Thật khó để dự đoán liệu sẽ cần thêm vài năm hay bao nhiêu thập kỷ nữa”.

Vào thời kỳ đầu của đại dịch, mọi người lo sợ rằng trẻ em sẽ dễ bị nhiễm COVID-19. Họ cũng lo lắng rằng trẻ em sẽ bị lây nhiễm sẽ phải chịu một số hậu quả nghiêm trọng nhất khi mắc bệnh cúm và RSV. Nhưng dường như mọi chuyện lại ngược lại. Số trẻ phải nhập viện điều trị vì COVID-19 hoặc bị biến chứng đe dọa tính mạng không nhiều.

Tiến sỹ Alpana Waghmare, chuyên gia về bệnh truyền nhiễm tại Bệnh viện Nhi đồng Seattle (Mỹ), cho biết: Hệ thống miễn dịch của trẻ em có thể được chuẩn bị tốt hơn để chống lại COVID-19 vì chúng thường xuyên tiếp xúc với các loại virus Corona lành tính gây cảm lạnh thông thường. Ngoài ra, một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng một cơ chế phòng vệ khác, được gọi là phản ứng miễn dịch bẩm sinh, mạnh hơn ở trẻ em, giúp cảnh báo cơ thể chúng trước các mầm bệnh ngoại lai như virus Sars-CoV-2.

Một giả thuyết cho rằng, cũng như các tác dụng phụ hiếm gặp khác, các triệu chứng kéo dài hoặc biến chứng mới có thể xảy ra trong vài tháng sau lần nhiễm đầu tiên - được gọi là COVID kéo dài (long COVID) - một phần là hệ miễn dịch suy yếu. Tiến sỹ Ziyad Al-Aly, Giám đốc Nghiên cứu và phát triển Hệ thống chăm sóc sức khỏe St. Louis dành cho các cựu chiến binh Mỹ, cho biết những người bị COVID kéo dài có thể có hệ thống miễn dịch phản ứng quá mạnh hoặc không đủ mạnh đối với nhiễm trùng cấp tính. Các nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng virus có thể ẩn náu trong cơ thể sau khi đợt nhiễm trùng chính kết thúc, gây ra phản ứng miễn dịch ở mức độ thấp và liên tục. Bằng chứng khác cho thấy virus có thể làm hỏng niêm mạc mạch máu, tạo ra các cục máu đông nhỏ ngăn chặn sự lưu thông đến các bộ phận khác nhau của cơ thể. Điều này có thể gây đau nhức kéo dài ở các khớp, sương mù não, mệt mỏi mạn tính và đột quỵ.

Hơn bốn năm sau đại dịch, các quốc gia đã nới lỏng sự kiểm soát đối với dịch bệnh, nhưng các nhà nghiên cứu vẫn tiếp tục đào sâu tìm hiểu về chủng virus này cũng như phản ứng của cơ thể với hy vọng có thể ngăn chặn sự tái bùng phát và hiểu rõ hơn về COVID kéo dài. Họ lo rằng, sẽ có một biến thể mới có khả năng né tránh hệ thống phòng thủ miễn dịch của cơ thể xuất hiện, có thể gây khó khăn cho trạng thái “bình thường mới” hiện giờ. Nghiên cứu này có được sự tham gia của rất nhiều nhà khoa học tại Mỹ và tại các quốc gia khác.

Nhà sinh vật học tiến hóa Jesse Bloom - Trung tâm Ung thư Fred Hutchinson (Seattle, Mỹ) cho biết: “Chúng ta không còn ở trong một đại dịch nữa - chuyện này thật tốt, mọi người - bao gồm cả các nhà khoa học, đã quay trở lại cuộc sống bình thường, nhưng virus vẫn đang phát triển và nó vẫn đang lây nhiễm cho một số lượng lớn người. Chúng ta cần tiếp tục theo dõi nó.”

Tiến sỹ Bloom và các nhà nghiên cứu khác đang cố gắng tìm hiểu cách thức hoạt động và tiến hóa của virus Corona khi cộng đồng đã có khả năng miễn dịch. Các nhóm khác đang thăm dò phản ứng của cơ thể đối với tình trạng nhiễm trùng, bao gồm cả hội chứng phức tạp được gọi là COVID kéo dài. Và một số nhà khoa học đã đảm nhận một nhiệm vụ ngày càng khó khăn hơn: ước tính hiệu quả của vaccine trong môi trường đông người.

Nhà sinh vật học tiến hóa, TS. Sarah Cobey - Đại học Chicago, cho biết: “Đối với tôi, loại virus này ngày càng trở nên thú vị hơn. SARS-CoV-2 là một lời nhắc nhở về những câu hỏi chưa có câu trả lời và khi nào chúng ta sẽ trả lời được những câu hỏi đó.”

TS. Marc Johnson - nhà virus học tại Đại học Missouri, người đã tìm kiếm sự lặp lại của virus Corona trong các mẫu phân từ loài gặm nhấm và con người, cho biết, việc phân tích các biến thể mới xuất hiện trong nước thải có thể giúp dự đoán những dạng biến thể nào có thể xuất hiện.

Theo TS. Bloom, hiện nay, việc sản xuất vaccine dễ dàng hơn và nhanh hơn nhiều so với trước đây, vì vậy “việc thực sự hiểu được cách thức virus phát triển ngày càng có nhiều tiện ích thiết thực hơn”.

Theo nhiều nhà sinh học tiến hóa hiện đang nghiên cứu về virus Corona, bao gồm cả Tiến sỹ Bloom, là chuyên gia về bệnh cúm, loại virus này, cứ sau 2-8 năm lại xuất hiện một biến thể mới. Chính vì thế họ dự kiến virus Corona sẽ hoạt động tương tự, nhưng Omicron xuất hiện với hàng chục đột biến mới đã gây sốc. Sau đó đến BA.2.86, một bước nhảy vọt lớn khác trong quá trình tiến hóa, báo hiệu rằng loại virus này vẫn khó có thể đoán trước được.

Theo nhà sinh vật học tiến hóa của Đại học Emory (Mỹ), TS. Katia Koelle, sự lây lan của virus trong cộng đồng đem lại lợi thế cho nó. Nếu sự lây nhiễm này diễn ra ở những người có hệ miễn dịch kém thì đó là cơ hội để virus biến đổi và tiến hóa theo một hướng mới. Một số đột biến có thể không mang lại lợi ích hoặc thậm chí có thể cản trở virus, không trở thành mối đe dọa cộng đồng, tuy nhiên, những thay đổi di truyền này có thể ảnh hưởng tới tương lai.

Ví dụ như sự xuất hiện của biến thể Omicron BA.2.86. Phân tích bộ gene của biến thể này cho thấy virus nhạy cảm với khả năng phòng vệ miễn dịch của cơ thể. Khi đó, Tiến sỹ Johnson đoán rằng virus sẽ là tạo ra một đột biến ngay tại chỗ đó. “Và, nó vừa xuất hiện, biến thể JN.1”. Biến thể hiện chiếm phần lớn các ca lây nhiễm. Phân tích hơn 20.000 mẫu nước thải trên khắp đất nước, Tiến sỹ Johnson đã tìm thấy ít hơn 60 trình tự di truyền của virus có khả năng đến từ những người bị suy giảm miễn dịch. TS. Johnson nhấn mạnh: “Đây thực sự là điều chúng ta nên chú ý đến”.

Trong thời gian đại dịch, các quốc gia trên thế giới đều nỗ lực theo dõi sự biến chuyển của dịch bệnh mỗi giờ, nhưng khi dịch bệnh đã qua, những nỗ lực này dần bị cắt giảm. Việc giám sát con đường lây truyền của bệnh giảm bớt cũng ảnh hưởng tới những phỏng đoán của các nhà khoa học về quy mô lây nhiễm virus đường hô hấp. Nước thải và các ca nhập viện có thể cung cấp manh mối, nhưng đó không phải là biện pháp cấp thiết nữa.

TS. Cobey nói: “Sau đại dịch, sự hiểu biết của chúng ta về gánh nặng của những mầm bệnh này, chứ đừng nói đến sự tiến hóa của chúng, đã thực sự bị hạn chế.”

Việc không theo dõi chặt chẽ con đường lây truyền của virus còn gây ra một hậu quả khác: Với việc phải chiến đấu với nhiều loại virus gây viêm đường hô hấp mỗi năm, việc đánh giá hiệu quả của vaccine đã trở nên khó khăn hơn. Trước đại dịch, các nhà khoa học ước tính hiệu quả của vaccine cúm bằng cách so sánh tình trạng tiêm chủng của những người có kết quả xét nghiệm dương tính với bệnh cúm và những người không mắc bệnh. Nhưng giờ đây, với sự kết hợp của vaccine ngừa COVID-19 và virus hợp bào hô hấp, việc tính toán không còn đơn giản nữa. Bệnh nhân đến các phòng khám và bệnh viện với các triệu chứng tương tự, và mỗi loại vaccine sẽ ngăn ngừa các triệu chứng đó ở một mức độ khác nhau.

Ước tính chính xác về hiệu quả sẽ rất quan trọng trong việc thiết kế vaccine cho từng mùa cũng như để chuẩn bị cho các bác sỹ và bệnh nhân đối mặt với mùa hô hấp khó khăn. Ví dụ, vào năm 2021, Đại học Michigan (Mỹ) đã trải qua một đợt bùng phát bệnh cúm. Khi các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng vaccine cúm mùa không bảo vệ các sinh viên khỏi chủng đó, họ có thể cảnh báo các trường đại học khác chuẩn bị cho các cụm lây nhiễm trong ký túc xá và các bệnh viện nên dự trữ thuốc chống virus. Bản thân việc đưa ra cảnh báo này cũng khá phức tạp bởi trong Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa dịch bệnh Hoa Kỳ có nhiều bộ phận khác nhau cảnh báo về cúm mùa, COVID-19 và bệnh về đường hô hấp.

Khi hết biến thể này đến biến thể khác của virus Corona xuất hiện, mặc dù vaccine đã cung cấp một lá chắn vững chắc chống lại bệnh tật nghiêm trọng và tử vong, nhưng chúng lại kém hiệu quả hơn nhiều trong việc ngăn chặn sự lây lan của virus. Để vaccine có thể ngăn ngừa lây nhiễm, nó phải tạo ra kháng thể không chỉ trong máu mà còn ở những nơi virus xâm nhập vào cơ thể.

Khoảng 15 năm trước, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng phần lớn khả năng phòng vệ của cơ thể không chỉ đến từ các tế bào và cơ quan của hệ thống miễn dịch mà còn từ niêm mạc mũi hay từ phổi.

TS. Marion Pepper, nhà miễn dịch học thuộc Đại học Washington ở Seattle (Mỹ) cho biết: “Một trong những điều chúng tôi thực sự muốn hiểu rõ là các phản ứng miễn dịch tại các vị trí này so với trước đây”.

Ở một nhóm nhỏ người, bản thân virus cũng có thể tồn tại ở nhiều bộ phận khác nhau của cơ thể và có thể là một trong những nguyên nhân gây ra tình trạng COVID kéo dài. Tiêm vaccine và thuốc kháng virus làm giảm bớt một số triệu chứng, khiến ý tưởng này trở nên đáng tin cậy hơn.

Tại Đại học Yale (Mỹ), TS. Akiko Iwasaki và các đồng nghiệp của cô đang thử nghiệm xem liệu một liệu trình 15 ngày dùng thuốc kháng virus Paxlovid có thể loại bỏ ổ chứa virus nhân bản chậm trong cơ thể hay không. TS. Iwasaki nói: “Chúng tôi hy vọng tìm ra nguyên nhân gốc rễ nếu đó là nguyên nhân gây bệnh cho mọi người”.

Cô và các đồng nghiệp của mình bắt đầu nghiên cứu phản ứng miễn dịch với virus Corona gần như ngay khi virus xuất hiện. Khi đại dịch tiến triển, sự hợp tác ngày càng lớn hơn và mang tính quốc tế hơn.

Và rõ ràng là ở nhiều người, virus Corona để lại di chứng lâu dài là các vấn đề liên quan đến miễn dịch.

Hai năm trước, Tiến sĩ Iwasaki đã đề xuất xây dựng một trung tâm mới để nghiên cứu trả lời cho vô số câu hỏi đã nảy sinh từ đại dịch. Nhiễm nhiều loại virus, vi khuẩn và ký sinh trùng khác cũng gây ra các biến chứng lâu dài, bao gồm cả bệnh tự miễn. Và viện nghiên cứu mới này đã được thành lập vào mùa hè năm 2023, chuyên nghiên cứu các hội chứng sau nhiễm trùng và các chiến lược ngăn ngừa và điều trị chúng.