Chuyện ít biết về phòng thí nghiệm phát hiện biến chủng Omicron

Ngày mà tiến sĩ Sikhulile Moyo gọi là "Ngày Omicron" bắt đầu giống như bất kỳ ngày bình thường nào đối với một nhà virus học giữa lúc đại dịch đang hoành hành khắp toàn cầu.

Sáng thứ Sáu, ngày 19/11, người đàn ông Zimbabwe 48 tuổi này vẫn cầu nguyện như thường lệ với gia đình, dùng một ít ngũ cốc và sau đó "chạy đua" với hệ thống giao thông ở thủ đô Gaborone của Botswana. Trên đường đi làm, vị giám đốc phòng thí nghiệm này thường bật các bản ghi âm của riêng mình, nhưng sáng hôm đó, ông đã nghe một mục sư người Ghana diễn thuyết.

Một lần tại Phòng thí nghiệm tham chiếu HIV Botswana Harvard (BHHRL), tiến sĩ Moyo và nhóm của ông đã kiểm tra các xét nghiệm PCR mà điều phối viên phòng thí nghiệm, tiến sĩ Dorcas Maruapula đã làm qua đêm, tất cả đều được lấy từ các mẫu dương tính với Covid-19.

Theo thói quen mỗi tuần, các nhà nghiên cứu sau đó xử lý axit nucleic, các phân tử tạo nên vật chất di truyền của virus, được chiết xuất từ các mẫu bằng cách sử dụng bộ giải trình tự MinION có kích thước bằng lòng bàn tay. Thiết bị này tạo ra các chuỗi dữ liệu di truyền đầy đủ trong thời gian thực cho phép nhóm nghiên cứu tìm kiếm bất kỳ thay đổi tiến hóa nào trong virus khi nó được truyền đi.

Wonderful Choga, 31 tuổi, một nhà thông tin sinh học đến từ Zimbabwe, luôn theo dõi máy tính khi MinION kết nối USB xuất ra các trình tự gen.

Nhưng sau ngày hôm đó, khi cả đội chuẩn bị về nhà, một điều kỳ lạ đã xảy ra. "Có 4 chuỗi hiển thị các mô hình rất kỳ lạ mà chúng tôi chưa từng thấy trước đây. Tôi cảm thấy tim mình đập mạnh", tiến sĩ Moyo nói khi ông nhớ lại những cảm giác lo lắng dâng trào lúc đó.

Trên máy tính, mã di truyền của các mẫu không khớp với virus SARS-CoV-2 ban đầu. Sự khác biệt lớn đến mức tiến sĩ Moyo lo có một sự nhầm lẫn nào đó. Nhưng sau khi kiểm tra kỹ lưỡng, họ vẫn đưa ra kết quả tương tự. "Đó là điều đáng báo động vì chúng tôi chưa bao giờ thấy một chủng nào như vậy ở Botswana. Nó đã bị đột biến nặng đến mức kinh hoàng", Choga cho biết.

"Giống như dùng khẩu AK-47 để giết con kiến"

Có ít nhất 30 đột biến trên protein của virus này, liên kết với các thụ thể trên tế bào vật chủ của con người và tổng cộng là hơn 50, nhiều hơn nhiều so với các biến chủng SARS-CoV-2 khác cho đến nay. Điều này báo hiệu một phát hiện đáng lo ngại.

Tiến sĩ Moyo đã tham khảo ý kiến với cộng sự lâu năm, tiến sĩ Simani Gaseitsiwe, nhà khoa học cấp cao khác của phòng thí nghiệm. Và sau khi "làm việc cả cuối tuần" để tham khảo chéo kết quả với các chủng trước, vào sáng thứ Hai, ông quyết định báo cáo trình tự bất thường cho Bộ Y tế và Sức khỏe Botswana.

Ngay sau đó, tiến sĩ Moyo tải dữ liệu di truyền mới lên GISAID, một cơ sở dữ liệu truy cập mở phổ biến mà các phòng thí nghiệm trên thế giới sử dụng để chia sẻ nhanh chóng trình tự bộ gen. Trong khi đó, các nhà khoa học làm việc song song ở Nam Phi và Hong Kong (Trung Quốc) cũng đang giải trình tự cho biến chủng mới, sau đó được ký hiệu là B.1.1.529, chính là Omicron hiện nay.

Phát hiện của nhóm tiến sĩ Moyo, mà Nam Phi đã cảnh báo thế giới vào ngày 25/11, đã làm bùng nổ chuỗi các sự kiện làm chuyển động thị trường chứng khoán và khiến một số chính phủ áp đặt các hạn chế đi lại sâu rộng đối với Nam Phi cũng như nhiều quốc gia láng giềng khác.

Các hạn chế đi lại này, vốn bị Tổng thư ký Liên hợp quốc và Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) lên án, đã ảnh hưởng trực tiếp đến nền kinh tế của Botswana và của các nước láng giềng Nam Phi, hầu hết đều mong đợi đón nhiều du khách trong kỳ nghỉ. Tình cảnh này khiến tiến sĩ Moyo và nhóm của ông buồn và bối rối.

Tiến sĩ Moyo nói: "Chúng tôi không nghĩ rằng chúng tôi, Nam Phi và những quốc gia khác sẽ bị trừng phạt vì đã chia sẻ dữ liệu với thế giới một cách minh bạch như thế".

Theo ông, đó là cách đáp lại không hề tương xứng. "Chuyện đó giống như dùng AK-47 để giết một con kiến trước khi bạn hiểu nó muốn gì. Tôi rất buồn vì phản ứng của cộng đồng quốc tế, khi tôi xem tin tức, tôi gần như muốn tắt tivi", ông nói thêm.

Các nhà quan sát cũng cho rằng, các hạn chế đi lại như vậy thậm chí có thể khiến việc giám sát các biến chủng mới sẽ càng khó khăn hơn. Nhiều người lo lắng rằng việc áp đặt các lệnh cấm đi lại có thể làm nản lòng sự minh bạch của khoa học trong tương lai, làm bùng lên cuộc tranh cãi tiếp tục về việc khai thác tiềm năng dữ liệu từ các quốc gia có thu nhập thấp hơn.

Nỗ lực không ngừng nghỉ cho cuộc chiến chống đại dịch

Kể từ đầu năm 2021, tiến sĩ Moyo và nhóm của ông đã giải trình tự bộ gen khoảng 2.300 mẫu virus SARS-CoV-2 dương tính. "Bạn có thể hỏi gia đình tôi. Họ đang hiểu, nhưng đôi khi, phải mất rất nhiều giờ", ông nói.

Tiến sĩ Moyo nói rằng việc nhóm giám sát bộ gen nhất quán hàng tuần và giải trình tự có hệ thống các mẫu dương tính có nghĩa là mặc dù họ không có nguồn lực từ các trung tâm giải trình tự quốc tế hàng đầu, họ vẫn có thể nhanh chóng phát hiện ra các đột biến.

Tiến sĩ Gaseitsiwe cho biết: "Tôi không thể tưởng tượng được rằng chúng tôi có thể làm được điều này nếu không có những nỗ lực thành công trong cuộc chiến chống đại dịch HIV toàn cầu đã lên đến đỉnh điểm ở Nam Phi".

Ông cho hay, khoảng 80% các nhà nghiên cứu tại BHHRL trước đây nghiên cứu về HIV, loại virus gây suy giảm miễn dịch ở người, và giờ đã trở thành chuyên gia về SARS-CoV-2. Cũng theo tiến sĩ Gaseitsiwe, trình tự bộ gen của Botswana đệ trình lên GISAID là một trong những tỷ lệ cao nhất ở khu vực châu Phi tính trên bình quân đầu người, ngang bằng với quốc gia láng giềng có nguồn lực tốt là Nam Phi.

"Một số đột biến của Omicron là "xác định dòng dõi", có nghĩa là chúng có thể được sử dụng để phát hiện biến chủng ở bất cứ đâu", tiến sĩ Moyo nói. Ông nói thêm rằng vẫn chưa rõ nguồn gốc của chủng mới này, mặc dù nó xuất hiện từ một biến chủng virus SARS CoV-2 ban đầu chứ không phải là một biến chủng gần nhất.

Hiện các nhà khoa học trên khắp thế giới vẫn đang chạy đua để đánh giá mức độ lây lan của Omicron, mức độ nguy hiểm của nó, cũng như hiệu quả của các loại vaccine hiện có chống lại nó.

Tiến sĩ Maruapula, người từng đến đào tạo chuyên sâu tại Nam Phi, cho biết: "Việc giải trình tự bộ gen SARS CoV-2 là rất quan trọng để chúng tôi xác định các biến chủng đang lưu hành và cũng để xác định các biến chủng mới. Điều này sẽ giúp chúng tôi có thể nhanh chóng phát triển các loại vaccine hiệu quả".

Botswana nằm trong số 15 quốc gia châu Phi đã đạt được mục tiêu cuối tháng 9 là tiêm chủng đầy đủ cho ít nhất 10% dân số của họ, nhưng do sự kết hợp của nhiều yếu tố, bao gồm thiếu nguồn cung và thách thức về giao hàng, tỷ lệ tiêm chủng vẫn ở mức thấp trên toàn châu lục.

Tiến sĩ Moyo hy vọng, biến chủng Omicron sẽ là lời cảnh tỉnh để nỗ lực lấp dần khoảng cách về tỷ lệ tiêm vaccine trên toàn thế giới.