Vì sao việc tìm ra nguồn gốc của COVID-19 lại khó khăn đến vậy?

Trong thời kỳ đại dịch hiện nay, chúng ta có lẽ đều từng thắc mắc: "Virus gây bệnh COVID-19 có nguồn gốc từ đâu?". Đã gần 2 năm kể từ khi đại dịch bùng phát, dù các nhà khoa học đã có những phát hiện quan trọng, xong câu hỏi trên đến nay vẫn chưa có câu trả lời chính thức. Vì sao việc tìm ra nguồn gốc của COVID-19 lại khó khăn đến vậy?

Để tìm ra nguồn gốc của đại dịch, các nhà khoa học cần phải xác định được những trường hợp nhiễm virus đầu tiên. Trước khi đi sâu vào cách tìm ra những trường hợp đầu tiên như vậy, chúng ta nên làm quen với một vài thuật ngữ liên quan.

"Index case" và "Primary case"

Nhiều người cho rằng, việc tìm ra "bệnh nhân số 0" sẽ giúp các nhà khoa học chỉ ra được nguồn gốc của dịch bệnh. Nhưng không hẳn là vậy, theo tạp chí y khoa The Lancet của Mỹ, cụm từ "patient zero" (bệnh nhân số không) thực chất là một cách gọi khác của "index case"- ca nhiễm đầu tiên được các nhà khoa học phát hiện và chẩn đoán. Ca nhiễm này giúp mang lại nhận thức về một loại bệnh dịch mới.

Thuật ngữ này trở nên phổ biến trong thời kỳ đại dịch HIV do một lỗi dịch thuật. Người đầu tiên được phát hiện bị nhiễm HIV được mô tả trên giấy là "patient o" nhưng bị hiểu nhầm thành "patient zezo".

Tuy nhiên, ca bệnh đầu tiên được các nhà chức trách phát hiện thường không phải là người đầu tiên bị nhiễm bệnh. Người đầu tiên bị nhiễm bệnh và lây lan dịch bệnh ra cộng đồng gọi là "primary case". Đây mới chính là trường hợp mà các nhà khoa học cần phải tìm kiếm để chỉ ra nguồn gốc của bệnh.

Để làm rõ hơn nữa, chúng ta hãy xét ví dụ sau: Giả sử virus cúm gia cầm có trong cơ thể của một con gà. Một bác nông dân tiếp xúc với con gà này và bị nhiễm bệnh. Sau đó, bác ta lây bệnh cho người dân trong làng, nhưng không ai đi khám mà chỉ tự điều trị tại nhà. Một cô gái đi đến ngôi làng đó để du lịch và bị nhiễm bệnh, cô gái này đi bệnh viện khám và được chẩn đoán là nhiễm một loại virus mới. Trong trường hợp này, cô con gái được gọi là "index case" hay "bệnh nhân số 0", còn bác nông dân được gọi là "primary case".

Như vậy, "primary case" mới là trường hợp đầu tiên bị nhiễm bệnh và là nguyên nhân làm bùng phát đại dịch trong cộng đồng.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ gọi "primary case" là " bệnh nhân đầu tiên" để phân biệt với "index case" - bệnh nhân số 0.

Chợ thủy sản Hoa Nam ở Vũ Hán (Trung Quốc) được cho là nơi bắt nguồn của dịch bệnh COVID-19

Kể từ khi đại dịch Covid-19 bùng phát, có một giả thuyết phổ biến rằng sự lây nhiễm SARS-CoV-2 bắt nguồn từ chợ thủy sản Hoa Nam ở Vũ Hán, Trung Quốc. Đây có thể là trường hợp bệnh nhân số 0, tuy nhiên, các nhà khoa học tin rằng nó không phải là bệnh nhân đầu tiên. Việc tìm kiếm bệnh nhân đầu tiên của đại dịch COVID-19 vẫn đang diễn ra.

Bệnh nhân đầu tiên của một đại dịch được tìm ra như thế nào?

Bệnh truyền nhiễm từ động vật là một loại bệnh do virus gây ra, lây truyền từ động vật sang vật chủ là người. Mầm bệnh truyền từ động vật sang người có thể xảy ra vì nhiều lý do khác nhau, bao gồm biến đổi khí hậu, thói quen ăn uống của con người, việc con người xâm phạm môi trường sống tự nhiên,…hay bất cứ thứ gì làm tăng sự tiếp xúc giữa con người với động vật hoang dã. Một số ví dụ về các bệnh lây truyền từ động vật bao gồm SARS, MERS, cúm lợn, Ebola, cúm gia cầm, virus Zika, virus Nipah và HIV.

Đối với virus SARS-CoV-2, trùng khớp gần nhất được tìm thấy là virus ở dơi (tỷ lệ trùng khớp 96%). Phát hiện này không thể chỉ ra ca nhiễm nguồn, vì động vật có nhiều khả năng tương tác với các động vật khác hơn là với con người.

Virus tìm thấy ở dơi có DNA trùng khớp cao với virus corona ở người

Ví dụ, một con dơi bị nhiễm virus đang gặm trái cây rơi trên đường phố. Một con vật khác, như mèo, đi ngang qua quả và tò mò liếm nó. Sau đó, con mèo tiếp xúc với con người khiến họ nhiễm virus. Ở đây, con mèo trở thành vật chủ trung gian.

Trong trường hợp của COVID-19, các nhà khoa học tin rằng những điều trên hoàn toàn có thể xảy ra do tỷ lệ trùng khớp của virus trong dơi và virus corona ở người không đủ cao.

Với mỗi lần lây nhiễm từ động vật chủ sang động vật trung gian và sau đó đến người, virus sẽ trải qua các đột biến ngẫu nhiên. Những đột biến này gây ra sự thay đổi trong cấu trúc của vi rút, chẳng hạn như việc hình thành một loại gai mới trên virus corona mỗi khi truyền từ sinh vật này sang sinh vật khác. Theo đó sự sắp xếp của các nucleotide của virus cũng thay đổi theo.

Virus corona luôn thay đổi cấu trúc DNA mỗi lần truyền từ sinh vật này sang sinh vật khác

Do đó, cùng một loại virus nhưng lây truyền qua nhiều động vật khác nhau thì vẫn có sự khác biệt trong sự sắp xếp của các nucleotide trong DNA của virus.

Các nhà khoa học sử dụng phương pháp so sánh DNA để tìm ra đường đi của virus từ động vật sang người. Họ phân lập mầm bệnh từ người và động vật và so sánh DNA của chúng. Sự sắp xếp của các nucleotide càng giống nhau thì trình tự DNA càng có liên quan chặt chẽ với nhau. Sự tương đồng của các trình tự DNA cho biết loài động vật đã truyền virus cho người.

Các nhà khoa học theo dõi đường đi của virus bằng cách xây dựng một sơ đồ cây, kết nối mối liên hệ của DNA, gọi là cây phát sinh chủng loài (phylogenetic tree). Sơ đồ cây này giúp các nhà khoa học hiểu được mức độ gần gũi giữa các loại virus có trong các sinh vật khác nhau.

Việc tìm ra ca nhiễm nguồn gặp nhiều khó khăn

Mặc dù các nhà khoa học đã thu hẹp các động vật mang mầm bệnh, vẫn rất khó để tìm bệnh nhân đầu tiên của dịch COVID-19. Một số lý do cơ bản như:

- Việc lấy mẫu virus từ động vật hoang dã là một việc không hề đơn giản do lo ngại về tính an toàn và nguy cơ bị nhiễm bệnh.

- Do tỷ lệ nhiễm virus ở người là rất cao, phải có một nhóm người biểu hiện các triệu chứng thay vì chỉ có một người bị bệnh lúc đầu, khiến việc xác định bệnh nhân nguồn trở nên khó khăn hơn

- Virus đột biến rất nhanh, khiến việc truy tìm nguồn gốc của nó ngày càng khó khăn.

Các nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu để tìm ra nguyên nhân chính gây ra virus SARS-CoV-2 cũng như những virus khác như Ebola.

Yen Kim (Tham khảo Scinece ABC)