Khả năng lây nhiễm COVID-19 ở các loại động vật khác và nguy cơ đối với con người

Bài viết bởi Tiến sĩ Hoàng Thanh Vân - Viện nghiên cứu Tế bào gốc và Công nghệ gen Vinmec

Bài viết dựa trên xuất bản của Shi và các cộng sự trên tạp chí Science, đăng online vào 08/04/2020 (DOI: 10.1126/science.abb7015) và các nghiên cứu liên quan về COVID-19

Hội chứng viêm phổi cấp gây ra bởi virus SARS-CoV-2 đã và đang gây ra những hậu quả nghiêm trọng về y tế và kinh tế trên khắp thế giới. Tính đến ngày 27/04/2020, dịch bệnh này đã lan ra 185 quốc gia và vùng lãnh với tổng số lên đến gần 3 triệu người được xác nhận nhiễm bệnh, trong đó có 206,544 trường hợp tử vong.

Hội chứng hô hấp cấp tính nặng coronavirus 2 (SARS-CoV-2) gây ra bệnh truyền nhiễm COVID-19, được báo cáo lần đầu tiên tại Vũ Hán, Trung Quốc vào tháng 12 năm 2019. Mặc dù đã có những nỗ lực to lớn để kiểm soát căn bệnh này, COVID-19 hiện đã lan rộng sang 185 quốc gia và vùng lãnh thổ, gây ra đại dịch toàn cầu. SARS-CoV-2 được cho là có nguồn gốc từ loài dơi; tuy nhiên, nguồn động vật trung gian của virus hoàn toàn không được biết đến. Shi và các cộng sự đã nghiên cứu về tính mẫn cảm của chồn sương (hay còn gọi là chồn ferret) và các loài động vật tiếp xúc gần gũi con người đối với SARS-CoV-2 (1).

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng SARS-CoV-2 sao chép kém ở chó, lợn, gà và vịt, trong khi đó lại có khả năng lây nhiễm ở chồn và mèo. Họ chứng minh rằng mèo dễ bị nhiễm bệnh khi phơi nhiễm theo đường không khí.

Hội chứng viêm phổi cấp gây ra bởi virus SARS-CoV-2 đã và đang gây ra những hậu quả nghiêm trọng về y tế và kinh tế trên khắp thế giới. Tính đến ngày 27/04/2020, dịch bệnh này đã lan ra 185 quốc gia và vùng lãnh thổ với tổng số lên đến gần 3 triệu người được xác nhận nhiễm bệnh, trong đó có 206,544 trường hợp tử vong.

Về mặt di truyền, SARS-CoV-2 chia sẻ 70-80% cấu trúc di truyền với SAR-CoV, virus gây ra bệnh SARS vào năm 2002/2003. Cho đến nay, người ta nhận thấy gen của SARS-CoV-2 và virus corona ở dơi lá mũi (Rhinolophus spp) có quan hệ gần gũi nhất với tỷ lệ tương đồng là 96,2% (2). Tuy nhiên, virus này chưa được tìm thấy ở một loài động vật nào khác cũng như ở người. Do đó, mặc dù giới khoa học thống nhất rằng nguồn gốc của SARS-CoV-2 là từ dơi, loài vật trung gian truyền virus từ dơi sang người vẫn đang là một bí ẩn. Điều này rất quan trọng đối với việc ngăn chặn và phòng ngừa dịch lan rộng cũng như tái bùng phát. Hơn nữa, trong khi những nỗ lực được thực hiện để phát triển vắc-xin và thuốc chống virus, các nghiên cứu sẽ phải được thực hiện trên mô hình động vật. Động vật nào sẽ trở thành mô hình nghiên cứu chính xác nhất trước khi được đưa vào thử nghiệm trên người? Nghiên cứu vừa được xuất bản đề cập những vấn đề cấp thiết nhằm đánh giá về các mô hình động vật đối với SARS-CoV-2 và gợi ý phương thức quản lý động vật để kiểm soát dịch COVID-19.

Chồn ferret thường được sử dụng như một mô hình động vật cho các virus đường hô hấp gây bệnh cho người. Do đó, các nhà khoa học đã phơi nhiễm qua đường hô hấp các con chồn ferret với hai loại virus SARS-CoV-2: (1) F13-E, được thu thập từ mẫu môi trường ở chợ hải sản Vũ Hán và (2) Ctan-H, được thu thập từ mẫu bệnh nhân ở Vũ Hán. Họ quan sát rằng SARS-CoV-2 có thể sao chép tăng sinh ở đường hô hấp trên của chồn ferret trong vòng 8 ngày sau khi bị xâm nhiễm với tác nhân gây bệnh, nhưng nó dường như không ảnh hưởng tới các cơ quan khác, trong đó có phổi. Kháng thể trung hoà SARS-CoV-2 được tìm thấy trong máu các con vật bị xâm nhiễm bằng cả hai phương pháp ELISA và thí nghiệm trung hòa virus. Khác với ở người, các con chồn bị nhiễm virus không có biểu hiện bệnh nặng hoặc tử vong do virus.

Mèo và chó là hai loài vật nuôi tiếp xúc gần với con người. Để kiểm soát tốt hơn nguồn lây lan virus, Shi và cộng sự đã tiến hành thí nghiệm trên hai loài động vật này. Tương tự như chồn ferret, các con mèo ở độ tuổi gần trưởng thành (6-9 tháng) cũng bị phơi nhiễm qua đường hô hấp với hai loại virus kể trên. Các nhà nghiên cứu quan sát thấy rằng SARS-CoV-2 có thể nhân bản ở cả đường hô hấp trên và trong phổi của các con vật thí nghiệm. Ngoài ra, người ta cũng nuôi các con mèo khỏe mạnh ở chuồng riêng biệt nhưng đặt cạnh chuồng các con vật nhiễm virus. 1 trong 3 con vật thử nghiệm bị đã bị xâm nhiễm chứng tỏ virus có thể truyền bệnh giữa động vật trung gian. Điều này có thể diễn ra qua qua đường không khí.

Nghiên cứu ở chó (3 tháng tuổi) cho thấy virus RNA chỉ được tìm thấy ở 1 trong tổng số 5 con vật nghiên cứu. Điều đó chứng tỏ SARS-CoV-2 có thể lây nhiễm thấp ở chó. Ngoài ra, họ cũng nghiên cứu trên lợn, gà và vịt, cho thấy không có sự lây nhiễm ở các loài vật này.

Cơ chế lây nhiễm của SARS-CoV-2 ở chồn ferret và mèo có thể giải thích bởi sự tương đồng của thụ thể ACE2 ở hai loài vật này so với thụ thể của người. Chúng chỉ có hai amino axit khác biệt ở vùng tiếp xúc giữa thụ thể và protein S (spike) của SARS-CoV-2. ACE2 được biết đến là thụ thể được virus SARS-CoV-2 sử dụng để xâm nhập vào tế bào (4, 5).

Một nghiên cứu trước đây cũng đã chỉ ra mèo có thể bị lây virus SARS-CoV-2 (5). Điều này phần nào phản ánh về 3 trường hợp mèo và 2 trường hợp chó đã được xét nghiệm dương tính với SARS-CoV-2 trên thế giới có (6). Ngoài ra, ở vườn thú Bronx ở New York cũng ghi nhận thấy có 5 con hổ và 3 con sư tử bị nhiễm virus, nhiều khả năng từ người nuôi thú (7). Cần phải nhấn mạnh rằng hiện này chưa có một bằng chứng nào về việc lây nhiễm virus từ thú nuôi sang người, cũng như số con vật bị nhiễm virus vẫn chỉ là các trường hợp riêng lẻ.

Nghiên cứu đưa thêm bằng chứng quan trọng về khả năng nhiễm của SARS-CoV-2 ở các loài vật nuôi, đặc biệt là mèo. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng chồn ferret là một mô hình động vật tốt để nghiên cứu vắc-xin và thuốc chống SARS-CoV-2.

Về mặt phòng dịch COVID-19, người nuôi thú vật nên có các biện pháp để hạn chế nguy cơ thú nuôi bị nhiễm bệnh khi dịch bùng phát. Tuy nhiên chưa cần phải lo lắng về chuyện lây từ thú nuôi sang người do tất cả các ca lây nhiễm được biết đến đều do truyền từ người sang người.

Tài liệu tham khảo

1. J. Shi, Z. Wen, G. Zhong, H. Yang, C. Wang, B. Huang, R. Liu, X. He, L. Shuai, Z. Sun, Y. Zhao, P. Liu, L. Liang, P. Cui, J. Wang, X. Zhang, Y. Guan, W. Tan, G. Wu, H. Chen, Z. Bu, Susceptibility of ferrets, cats, dogs, and other domesticated animals to SARS–coronavirus 2. Science (2020). doiß: 10.1126/science.abb7015
2. P. Zhou, X.-L. Yang, X.-G. Wang, B. Hu, L. Zhang, W. Zhang, H.-R. Si, Y. Zhu, B. Li, C.-L. Huang, H.-D. Chen, J. Chen, Y. Luo, H. Guo, R.-D. Jiang, M.-Q. Liu, Y. Chen, X.-R. Shen, X. Wang, X.-S. Zheng, K. Zhao, Q.-J. Chen, F. Deng, L.-L. Liu, B. Yan, F.-X. Zhan, Y.-Y. Wang, G.-F. Xiao, Z.-L. Shi, A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature 579, 270–273 (2020). doi:10.1038/s41586-020-2012-7pmid:32015507
3. R. Yan, Y. Zhang, Y. Li, L. Xia, Y. Guo, Q. Zhou, Structural basis for the recognition of SARS-CoV-2 by full-length human ACE2. Science 367, 1444–1448 (2020). doi:10.1126/science.abb2762pmid:32132184
4. M. Letko, A. Marzi, V. Munster, Functional assessment of cell entry and receptor usage for SARS-CoV-2 and other lineage B betacoronaviruses. Nat. Microbiol. 5, 562–569 (2020). doi:10.1038/s41564-020-0688-ypmid:32094589
5. Q. Zhang et al., bioRxiv (2020). doi:10.1101/2020.04.01.021196
6. https://www.nationalgeographic.com/animals/2020/04/how-to-protect-your-pets-coronavirus/, tra cứu ngày 27/04/2020
7. https://www.nationalgeographic.com/animals/2020/04/tiger-coronavirus-covid19-positive-test-bronx-zoo/