Virus từ động vật lây sang người tiến hóa như thế nào?

Virus lây từ động vật sang người là mầm bệnh mới nên đều nguy hiểm, hệ miễn dịch chưa từng biết cách đối phó trong khi chúng liên tục đột biến để thích nghi với vật chủ mới.

Các virus từ động vật xuất hiện ngày càng nhiều do hoạt động chăn nuôi, xâm lấn của con người vào môi trường tự nhiên, có thể gây bệnh từ nhẹ, nghiêm trọng đến tử vong. Sau Covid-19, các mầm bệnh mới như virus Marburg ở châu Phi, virus Langya ở Trung Quốc lần lượt xuất hiện. Một số căn bệnh tưởng chừng chỉ lưu hành ở những khu vực cụ thể, giờ đây lây lan ra nhiều quốc gia, chẳng hạn đậu mùa khỉ. Điểm chung của chúng là đều bắt nguồn từ động vật.

Các nhà khoa học ước tính 60% bệnh truyền nhiễm đã biết và 75% bệnh truyền nhiễm mới nổi có nguồn gốc từ động vật. Tác nhân gây bệnh có thể là vi khuẩn, virus hoặc ký sinh trùng, lan sang người khi tiếp xúc trong môi trường nông nghiệp hoặc hoang dã, qua thức ăn và nước uống. Chúng gây ra nhiều triệu chứng khác nhau, từ nhẹ đến nghiêm trọng, thậm chí gây tử vong.

Báo cáo quốc tế từ năm 2012 cho thấy 56 căn bệnh lây truyền từ động vật đã gây ra 2,5 tỷ ca nhiễm và 2,7 triệu trường hợp tử vong toàn cầu mỗi năm. Những căn bệnh đó bao gồm sốt Q, sốt xuất huyết, cúm gia cầm, Ebola và bệnh than.

Trước Covid-19, các bệnh về đường hô hấp giống cúm, do động vật mắc phải đã để lại nhiều hậu quả trong thế kỷ qua. Cúm Tây Ban Nha gây ra 50 triệu ca tử vong vào năm 1918, dịch cúm Hong Kong giết chết 700.000 người vào năm 1968.

Câu hỏi đặt ra là tại sao bệnh truyền từ động vật lại nguy hiểm đến vậy? Một phần là do hệ thống miễn dịch và chọn lọc tự nhiên. Động vật cụ thể truyền virus cũng đóng vai trò quan trọng.

Ảnh hưởng của virus từ động vật với hệ miễn dịch

Một lý do khiến các loại virus từ động vật rất nguy hiểm là do sự mới lạ của chúng. Hệ miễn dịch con người chưa từng tiếp xúc, chưa biết cách phản ứng với những "vị khách không mời" này.

Theo các nhà nghiên cứu, hầu hết loại virus xâm nhập vào cơ thể đều bị hệ miễn dịch tiêu diệt thành công, hoặc đi qua hệ tiêu hóa và bài tiết ra ngoài. Tuy nhiên, một số mầm bệnh từ động vật có thể tái tạo trong vật chủ là người.

Giai đoạn đầu virus động vật nhân lên trong cơ thể người rất quan trọng. Tại thời điểm này, virus có thể đột biến và tiến hóa, tự thích nghi và cải thiện để sống sót trong vật chủ mới.

Khi điều này xảy ra, hệ miễn dịch cần phản ứng và bắt kịp sự tiến hóa của virus. Tuy nhiên, hàng rào bảo vệ của người cần một khoảng thời gian (thường là vài ngày hoặc lâu hơn) để kích hoạt. Trong khi đó, virus có thể đã tái tổ hợp, thậm chí trốn thoát được miễn dịch.

Một nhà nghiên cứu tìm kiếm dấu hiệu của bệnh sốt rét, Zika và các mầm bệnh khác trên một con dơi ở Uganda. (Ảnh: National Geographic)

Cuộc chạy đua tiến hóa

Nói cách khác, virus động vật và hệ miễn dịch của người đã tham gia vào một cuộc chạy đua. Chỉ một trong hai đối thủ có thể giành chiến thắng, hoặc cả hai lâm vào thế bế tắc.

"Giả thuyết là khi virus phát triển trong vật chủ, chúng dần trở nên ít nguy hiểm hơn. Chúng cần đảm bảo khả năng lây truyền của chính mình nên không muốn giết chết vật chủ một cách nhanh chóng trước khi tìm được vật chủ thứ mới", Christopher Coleman, phó giáo sư về Miễn dịch học Nhiễm trùng tại Đại học Nottingham, giải thích.

Khi virus hoàn toàn thích nghi với vật chủ (người hoặc động vật), chúng có thể trở nên vô hại. Phó giáo sư Coleman đã đưa ra ví dụ về virus động vật trong họ corona như virus viêm phế quản ở gà, virus viêm phúc mạc truyền nhiễm ở mèo. Tỷ lệ tử vong ở động vật gần như là 100%, nhưng chúng không thể lây lan hoặc gây bệnh cho người.

"Mặt khác một số loại virus tiến hóa ở động vật có khả năng lây truyền và gây tử vong nhiều hơn khi chúng xâm nhập vào quần thể người", Coleman nói thêm.

Nguyên nhân là hệ miễn dịch của động vật rất khác với con người. Chúng có cơ chế bảo vệ đặc biệt mà con người không có.

Trên thực tế, các virus rất có hại như nCoV, SARS, MERS và Ebola đều bắt nguồn từ dơi. Loài động vật này có thể tồn tại hoàn toàn bình thường khi mang mầm bệnh nguy hiểm.

Nghiên cứu năm 2020 do Cara Brook, chuyên gia tại Đại học California Berkeley, chỉ ra rằng khả năng miễn dịch độc đáo ở dơi đã giúp chúng duy trì lượng virus cao mà không bị bệnh.

"Một số loài dơi có phản ứng miễn dịch kháng virus được gọi là ‘con đường Interferon’, luôn trong trạng thái được kích hoạt", Brook và các đồng nghiệp giải thích trong báo cáo.

Ở hầu hết động vật có vú khác, phản ứng miễn dịch quá mức sẽ gây ra chứng viêm có hại. Tuy nhiên, loài dơi đã thích nghi và có các đặc tính chống viêm để bảo vệ cơ thể khỏi những tác hại này.

Nguy cơ truyền bệnh ngày càng gia tăng

Liên Hợp Quốc ước tính dân số toàn cầu sẽ tăng lên 9,7 tỷ người vào năm 2050. Điều này có nghĩa nhu cầu lương thực ngày càng tăng, từ đó làm tăng tính nhạy cảm với các bệnh từ động vật lây truyền qua thực phẩm, theo tạp chí Lancet.

Các mầm bệnh trong chuỗi sản xuất chăn nuôi gây ra những đợt bùng phát lặp đi lặp. Virus đôi khi nằm trong chế phẩm từ sữa, cũng như các sản phẩm phụ từ thịt được sử dụng để làm hương liệu.

Các phương thức canh tác ở một số nơi trên thế giới như nhốt chung các loài, cho ăn và giết mổ, bên cạnh khâu kiểm dịch không đầy đủ làm tăng khả năng lây lan bệnh từ gia súc sang vật nuôi, tạo chủng virus mới trong tương lai.

• Trung Quốc xuất hiện chủng virus mới, có nguồn gốc từ virus khả năng gây chết người
• Siêu vi khuẩn gia tăng, giới khoa học chạy đua tìm thuốc mới ở "tủ thuốc" biển sâu
• Các nhà khoa học đã làm gì với bộ não của Albert Einstein