Vào mùa hè năm 2020, nửa năm sau đại dịch coronavirus, các nhà khoa học đã đi vào các khu rừng ở Bắc Lào để bắt những con dơi có thể chứa mầm bệnh.

Trong đêm khuya thanh vắng, họ sử dụng lưới sương mù và bẫy bạt để bắt những con vật khi chúng chui ra từ các hang động gần đó, thu thập các mẫu nước bọt, nước tiểu và phân, sau đó thả chúng trở lại bóng tối.

Các mẫu phân hóa ra có chứa coronavirus mà các nhà khoa học đã nghiên cứu trong phòng thí nghiệm an toàn sinh học bảo mật cao, được gọi là BSL-3, sử dụng đồ bảo hộ chuyên dụng và bộ lọc không khí.

Ba trong số các coronavirus ở Lào rất khác thường: Chúng mang một móc phân tử trên bề mặt rất giống với móc trên vi rút gây ra Covid-19, được gọi là SARS-CoV-2. Giống như SARS-CoV-2, móc của chúng cho phép chúng bám vào các tế bào của con người.

Marc Eloit, nhà virus học tại Viện Pasteur Paris, người đứng đầu cuộc nghiên cứu, cho biết: “Nó thậm chí còn tốt hơn các chủng SARS-CoV-2 ban đầu, khi đề cập đến cách móc của coronavirus Lào liên kết với tế bào người tốt như thế nào. Nghiên cứu là đã đăng trực tuyến tháng trước và vẫn chưa được công bố trên tạp chí khoa học.

Các chuyên gia vi rút đang xôn xao về phát hiện này. Một số người nghi ngờ rằng những vi rút giống SARS-CoV-2 này có thể đã lây nhiễm sang người thường xuyên, chỉ gây ra những đợt bùng phát nhẹ và hạn chế. Nhưng trong những trường hợp thích hợp, các mầm bệnh có thể làm phát sinh đại dịch giống Covid-19, họ nói.

Các phát hiện cũng có ý nghĩa quan trọng đối với cuộc tranh luận về nguồn gốc của Covid, các chuyên gia nói. Một số người đã suy đoán rằng khả năng lây nhiễm tế bào người một cách ấn tượng của SARS-CoV-2 không thể phát triển thông qua sự lây lan tự nhiên từ động vật. Nhưng những phát hiện mới dường như gợi ý khác.

Michael Worobey, một nhà virus học của Đại học Arizona, người không tham gia nghiên cứu, cho biết: “Điều đó thực sự khiến mọi người quan niệm rằng loại virus này phải được pha chế, hoặc bằng cách nào đó được điều khiển trong phòng thí nghiệm, thì mới có thể lây nhiễm tốt cho con người.

Những virus dơi này cùng với hơn một chục loại virus khác được phát hiện trong những tháng gần đây ở Lào, Campuchia, Trung Quốc và Thái Lan, cũng có thể giúp các nhà nghiên cứu dự đoán tốt hơn về các đại dịch trong tương lai. Các cây họ của virus đưa ra gợi ý về nơi ẩn náu của các chủng nguy hiểm tiềm ẩn và các nhà khoa học nên xem xét động vật nào để tìm ra chúng.

Tuần trước, chính phủ Hoa Kỳ đã công bố khoản tiền 125 triệu đô la dự án để xác định hàng ngàn vi rút hoang dã ở châu Á, châu Mỹ Latinh và châu Phi để xác định nguy cơ lây lan của chúng. Tiến sĩ Eloit dự đoán rằng còn rất nhiều người thân của SARS-CoV-2 được tìm thấy.

“Tôi là một ngư dân bay,” anh nói. “Khi tôi không thể bắt được một con cá hồi, điều đó không có nghĩa là không có cá hồi trên sông.”

Khi SARS-CoV-2 lần đầu tiên được đưa ra ánh sáng, họ hàng gần nhất được biết đến của nó là một loại virus coronavirus dơi mà các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã tìm thấy vào năm 2016 trong một mỏ ở tỉnh Vân Nam, miền nam Trung Quốc. Như đã biết, RaTG13 chia sẻ 96% bộ gen của nó với SARS-CoV-2. Dựa trên các đột biến mang theo của mỗi loại virus, các nhà khoa học đã ước tính rằng RaTG13 và SARS-CoV-2 có chung một tổ tiên gây bệnh cho loài dơi khoảng 40 năm trước.

Cả hai loại virus đều lây nhiễm vào tế bào bằng cách sử dụng một móc phân tử, được gọi là “miền liên kết thụ thể”, để bám vào bề mặt của chúng. Móc của RaTG13, được điều chỉnh để gắn vào tế bào dơi, chỉ có thể bám một cách yếu ớt đến các tế bào của con người. Ngược lại, móc câu của SARS-CoV-2 có thể siết chặt các tế bào trong đường thở của con người, đây là bước đầu tiên dẫn đến trường hợp Covid-19 có khả năng gây chết người.

Để tìm những họ hàng gần khác của SARS-CoV-2, các chuyên gia vi rút động vật hoang dã đã kiểm tra tủ đông của họ chứa đầy các mẫu cũ từ khắp nơi trên thế giới. Họ đã xác định một số coronavirus tương tự từ miền Nam Trung Quốc, Campuchia, và nước Thái Lan. Hầu hết đến từ dơi, trong khi một số ít đến từ động vật có vú có vảy được gọi là tê tê. Không ai là họ hàng gần hơn RaTG13.

Tiến sĩ Eloit và các đồng nghiệp của ông thay vào đó bắt đầu tìm kiếm coronavirus mới.

Họ đi đến Bắc Lào, cách mỏ khoảng 150 km nơi các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã tìm thấy RaTG13. Trong hơn sáu tháng, họ đã bắt được 645 con dơi, thuộc 45 loài khác nhau. Những con dơi có chứa hai chục loại coronavirus, ba trong số đó có đặc điểm tương tự như SARS-CoV-2 – đặc biệt là ở vùng liên kết thụ thể.

Trong RaTG13, 11 trong số 17 khối xây dựng chính của miền giống hệt với các khối của SARS-CoV-2. Nhưng trong ba loại virus từ Lào, có tới 16 con giống hệt nhau – trận gần nhất cho đến nay.

Tiến sĩ Eloit suy đoán rằng một hoặc nhiều coronavirus có thể lây nhiễm sang người và gây ra bệnh nhẹ. Trong một sự riêng biệt nghiên cứu, anh và các đồng nghiệp đã lấy mẫu máu của những người ở Lào, những người thu gom phân dơi để kiếm sống. Mặc dù người Lào không có dấu hiệu bị nhiễm SARS-CoV-2, nhưng họ mang các dấu hiệu miễn dịch, được gọi là kháng thể, dường như được gây ra bởi một loại vi rút tương tự.

Linfa Wang, một nhà virus học phân tử tại Trường Y Duke-NUS ở Singapore, người không tham gia vào nghiên cứu, đồng ý rằng khả năng lây nhiễm như vậy là có thể xảy ra, vì các loại virus mới được phát hiện có thể gắn chặt vào một loại protein trên tế bào người có tên là ACE2.

Tiến sĩ Wang nói: “Nếu miền liên kết thụ thể sẵn sàng sử dụng ACE2, những kẻ này rất nguy hiểm.

Có một điều nghịch lý là một số gen khác trong ba loại virus Lào có liên quan xa với SARS-CoV-2 hơn so với các loại virus dơi khác. Nguyên nhân của sự chắp vá di truyền này là sự tiến hóa phức tạp của coronavirus.

Nếu một con dơi bị nhiễm một loại coronavirus bắt được con thứ hai, hai loại virus khác nhau có thể kết thúc trong một tế bào cùng một lúc. Khi tế bào đó bắt đầu sao chép từng loại virut đó, các gen của chúng sẽ xáo trộn với nhau, tạo ra các loại virut lai mới.

Ở các coronavirus người Lào, sự xáo trộn gen này đã tạo cho chúng một vùng liên kết thụ thể rất giống với vùng của SARS-CoV-2. Theo phân tích sơ bộ của Spyros Lytras, một nghiên cứu sinh tại Đại học Glasgow ở Scotland, sự hoán đổi gen ban đầu diễn ra khoảng một thập kỷ trước.

Ông Lytras và các đồng nghiệp của ông hiện đang so sánh SARS-CoV-2 không chỉ với các loại vi rút mới từ Lào mà còn với các họ hàng gần khác đã được tìm thấy trong những tháng gần đây. Họ đang tìm ra nhiều bằng chứng hơn nữa về việc xáo trộn gen. Quá trình này – được gọi là tái tổ hợp – có thể định hình lại các virus từ năm này sang năm khác.

Ông Lytras nói: “Ngày càng trở nên rõ ràng hơn về tầm quan trọng của sự tái tổ hợp.

Ông và các đồng nghiệp của mình hiện đang vẽ những cây tiến hóa lộn xộn của các virus giống SARS-CoV-2 dựa trên những hiểu biết mới này. Tìm thêm vi-rút có thể giúp làm sáng tỏ bức tranh. Nhưng các nhà khoa học vẫn chưa biết tìm chúng ở đâu.

Tiến sĩ Eloit tin rằng đặt cược tốt nhất là một khu vực Đông Nam Á bao gồm địa điểm mà các đồng nghiệp của ông đã tìm thấy coronavirus của họ, cũng như mỏ gần đó ở Vân Nam, nơi RaTG13 được tìm thấy.

“Tôi nghĩ cảnh quan chính tương ứng với bắc Việt Nam, bắc Lào và nam Trung Quốc,” Tiến sĩ Eloit nói.

Dự án săn tìm vi rút mới của chính phủ Hoa Kỳ, được gọi là DEEP VZN, có thể tạo ra một hoặc nhiều vi rút giống SARS-CoV-2 trong khu vực đó. Người phát ngôn của USAID, cơ quan tài trợ cho nỗ lực này, đã nêu tên Việt Nam là một trong những quốc gia mà các nhà nghiên cứu sẽ tìm kiếm và cho biết coronavirus mới là một trong những ưu tiên hàng đầu của họ.

Các nhà khoa học khác cho rằng rất đáng để tìm kiếm họ hàng của SARS-CoV-2 ở xa hơn. Tiến sĩ Worobey thuộc Đại học Arizona cho biết một số coronavirus dơi mang các phân đoạn giống SARS-CoV-2 đã được tìm thấy ở miền đông Trung Quốc và Thái Lan.

Tiến sĩ Worobey nói: “Rõ ràng sự tái tổ hợp đang cho chúng ta thấy rằng những virus này là một phần của một nguồn gen duy nhất trên hàng trăm và hàng trăm dặm, nếu không phải là hàng nghìn dặm,” Tiến sĩ Worobey nói.

Colin Carlson, một nhà sinh vật học tại Đại học Georgetown, nghi ngờ rằng một loại virus có khả năng tạo ra một đợt bùng phát giống như Covid có thể đang ẩn nấp ở xa hơn. Ông lưu ý, những con dơi ở xa phía đông như Indonesia và xa phía tây như Ấn Độ, có nhiều đặc điểm sinh học với các loài động vật được biết là mang virus giống SARS-CoV-2.

Tiến sĩ Carlson nói: “Đây không chỉ là vấn đề của Đông Nam Á. “Những loại virus này rất đa dạng, và chúng có tính quốc tế cao hơn chúng ta tưởng.”

Mối quan tâm đến nguồn gốc của đại dịch đã đặt sự chú ý mới đến các biện pháp an toàn mà các nhà nghiên cứu đang sử dụng khi nghiên cứu các loại virus nguy hiểm tiềm tàng. Theo phát ngôn viên của USAID, để giành được tài trợ DEEP VZN, các nhà khoa học sẽ phải đưa ra một kế hoạch an toàn sinh học và an toàn sinh học, bao gồm đào tạo cho nhân viên, hướng dẫn về trang bị bảo hộ phải mang trong hiện trường và các biện pháp an toàn cho công việc trong phòng thí nghiệm.

Nếu các nhà khoa học tìm thấy thêm những người anh em họ gần của SARS-CoV-2, điều đó không nhất thiết có nghĩa là chúng gây ra mối đe dọa chết người. Chúng có thể không lây lan ở người hoặc, như một số nhà khoa học suy đoán, chỉ gây ra những vụ bùng phát nhỏ. Chỉ có bảy coronavirus được biết là đã vượt qua rào cản loài để trở thành tác nhân gây bệnh cho con người.

Jessica Metcalf, một nhà sinh thái học tiến hóa tại Đại học Princeton, cho biết: “Có thể có rất nhiều coronavirus khác cuối cùng chẳng đi đến đâu cả.

Tuy nhiên, sự tái tổ hợp có thể biến một loại virus chẳng đi đến đâu thành một mối đe dọa mới. Vào tháng 5, các nhà nghiên cứu báo cáo rằng hai coronavirus ở chó tái kết hợp ở Malaysia. Kết quả là một con lai khiến 8 đứa trẻ bị nhiễm bệnh.

“Khi một loại coronavirus mà chúng ta đã theo dõi trong nhiều thập kỷ, mà chúng ta nghĩ chỉ là thứ mà thú cưng của chúng ta có thể nhận được, có thể tạo ra bước nhảy vọt – chúng ta nên thấy rằng điều đó sắp xảy ra, phải không?” Tiến sĩ Carlson nói.