4991 – mồi lửa châm ngòi cho thuyết rò rỉ phòng thí nghiệm của Lệ (Phần 3)

“Tôi không muốn làm hỏng chuyện”

Vào 5 giờ rưỡi sáng ngày 2/1/2020, Si Haorui, một học viên trong đội của Thạch Chính Lệ, đi thẳng về phía viện để bắt đầu công việc trong ngày. Trời đang lạnh và làn hơi trắng phả từ miệng cứ bay xung quanh khi anh rảo bước trên con phố tối tăm, trống trải.

Si không phải là tuýp người dậy sớm. Hiếm khi nào anh ra khỏi nhà trước 10 giờ rưỡi. Nhưng vào buổi sáng lạnh lẽo tháng một ấy, anh có một cuộc chiến cần phải đối mặt. Hai ngày rưỡi trước, những nhà lâm sàng ở Bệnh viện Kim Ngân Đàm Vũ Hán, trung tâm bệnh truyền nhiễm của thành phố đã gửi mẫu đến viện virus yêu cầu phân tích bệnh phẩm khẩn cấp.

Mẫu bệnh phẩm đến từ bảy bệnh nhân trong tình trạng nguy kịch. Họ đã nằm viện gần đây vì căn bệnh viêm phổi bí ẩn.

Sau hôm ấy, vào ngày 31/12, Ủy ban sức khỏe thành phố Vũ Hán đưa ra tuyên bố đầu tiên về đại dịch, cho hay họ đang điều tra nguyên nhân của 27 trường hợp viêm phổi. Phòng thí nghiệm của Lệ là nơi đầu tiên chính thức điều tra về virus, và Si là một phần của đội. Anh đang chạy nước rút để tìm cho ra được nguyên nhân. Trong cường độ làm việc chạy đua với thời gian, những thành viên trong đội đã tìm ra gene RdRp từ 5 trong số 7 mẫu bệnh phẩm bệnh nhân. Bước tiếp theo của họ là giải trình tự hệ gene của virus. “Đó là chuyên môn của tôi”, Si nói khi gặp tôi ở cơ sở giải trình tự gene của viện, một thanh niên mảnh khảnh hơn 20 tuổi, với đôi mắt chuyển thành đôi hình vòng cung khi cười. “Tôi biết có rất nhiều rủi ro khi làm công việc này. Tôi không muốn làm hỏng chuyện”.

(Phòng thí nghiệm của Lệ là một trong bốn đội được lựa chọn bởi Ủy ban Sức khỏe Quốc gia để cùng phối hợp chỉ ra nguyên nhân của căn bệnh mới. Đây là một nhiệm vụ quan trọng, và chỉ ủy ban này mới có thẩm quyền để tuyên bố sự bùng phát của một bệnh truyền nhiễm mới nổi và đưa ra những thông báo liên quan).

Si nhớ lại cảm giác mình bước chân vào phòng giải trình tự chẳng khác một người lính đang lao vào chiến trận. Anh trang bị cho mình vũ khí vào đêm trước đó – phần mềm anh đã mài giũa để ghép lại trình tự hệ gene của những kháng nguyên chưa được biết đến. Máy vẫn chạy hối hả để đọc những mảnh ghép ngắn của vật liệu di truyền từ những vi sinh vật trong mẫu bệnh phẩm của bệnh nhân. Tiếng rì rì của máy tính phủ kín căn phòng. Đôi mắt của Si dán chặt vào máy giải trình tự. Quá trình đã đi đến bước cuối cùng của việc giải trình. Nó bắt đầu xử lý các tập tin. Một thời gian dài trôi qua. Thời gian như ngừng lại. Cuối cùng cũng xong, bàn tay khẽ run, Si khẽ khàng đưa đĩa vào máy và sao chép tập tin vào đó. Anh chạy nhanh lên lầu tới văn phòng mình, nơi có thể gắn kết với siêu máy tính của viện để phân tích.

Khoảng 8 giờ 30 phút sáng, việc phân tích hệ gene hoàn tất. Một trình tự, giờ được biết là WIV04, gần như hoàn tất với độ chi tiết cao: đó là một coronavirus.

Lệ nhập xâu trình tự trên để đối chiếu với kho dữ liệu của viện và quốc tế để xem đó có phải là trình tự mới không. Chuỗi có sự tương hợp gần nhất là trình tự từ mẫu 4991 mà đội lấy từ Mặc Giang năm 2013. Virus không còn mơ hồ hay không đáng chú ý, bây giờ xứng đáng có một cái tên chính thức. Đội gọi nó là RaTG13 – Ra là tên loài dơi chứa virus, Rhinolophus affinis; TG là Tongguan (Đồng Quan) – thành phố của nơi tìm ra virus này; và 13 cho thời điểm phát hiện – năm 2013. Một tháng sau, đội đăng tải báo cáo trên tạp chí Nature cho thấy virus này có độ tương đồng đến 96% so với chủng coronavirus tìm thấy ở những bệnh nhân mới năm 2020.

Thông tin RaTG13 tương đồng nhiều với SARS-CoV-2 đã dấy lên nhiều nghi vấn. Những nhà chỉ trích như Alina Chan, nhà sinh học phân tử chuyên về liệu pháp gene tại Viện Broad của Đại học Harvard và MIT tại Cambridge, Massachusetts đưa ra câu hỏi hoài nghi về việc bài báo trên Nature xuất bản vào tháng 2/2020 của Lệ không đề cập rằng RaTG13 đến từ mỏ Mặc Giang – cái nôi của căn bệnh viêm phổi bí ẩn vào năm 2012. Bà cũng là người có xu hướng tin vào lý thuyết rò rỉ virus từ phòng thí nghiệm, đã khiến thuyết này lan rộng và xa hơn, đồng thời ký vào lá thư Khoa học kêu gọi điều tra sâu hơn về khả năng xảy ra của giả thuyết này. Trong quyển sách Viral mà bà là đồng tác giả với cây viết khoa học người Anh Matt Ridley, có đoạn ghi rằng Viện Vũ Hán đã “được cho tiền để ém nhẹm sự thật”.

Thạch Chính Lệ đã nỗ lực đập tan nghi vấn này bằng cách đăng tải một phụ lục chi tiết về những nghiên cứu ở Mặc Giang trên tạp chí Nature vào tháng 11/2020 nhằm cho thấy đội không phát hiện bất kỳ dấu hiệu nào ghi nhận tình trạng nhiễm coronavirus trong mẫu của những người thợ mỏ. Nhưng điều đó không giúp chấm dứt sự ngờ vực.

Không chủng virus lai nào đến từ phòng thí nghiệm của Lệ lại có mối liên hệ thân thiết với SARS-CoV-2, và do đó không loài nào có thể trở thành nguồn gốc của đại dịch.

Tuy nhiên, sự tương đồng toàn thể giữa hai loại virus không phải là bằng chứng cho thấy RaTG13 là nguồn gốc của Covid-19, dựa trên một bài được xuất bản trên tạp chí Cell tháng 9/2021 được viết bởi trên 24 nhà virus học hàng đầu và chuyên gia bệnh truyền nhiễm. Hai virus có thể có mối liên quan nhưng chúng nằm ở những nhánh tiến hóa khác nhau vốn đã rẽ nhánh từ nửa thế kỷ trước, theo nhận định của David Robertson – một nhà virus học ở Đại học Glasgow của Anh Quốc. “RaTG13 không thể tự nhiên biến hóa thành SARS-CoV-2”, ông nói. Cũng như không ai có thể sử dụng được RaTG13 như bộ khung để chế tạo ra SARS-CoV-2, như một số người ủng hộ thuyết rò rỉ từ phòng thí nghiệm tranh luận: hai virus khác nhau khoảng hơn 1100 nucleotide phân bố rải rác khắp toàn bộ hệ gene – một khoảng cách bất khả thi cho bất kỳ nỗ lực thực tế nào. Theo lời nhà virus học Angela Rasmussen từ Đại học Saskatchewan, Canada, việc tạo ra SARS-CoV-2 từ RaTG13 “có thể đòi hỏi một quá trình thiết kế di truyền kỳ công chưa từng xảy ra trước đây”.

Trong khi đó, bằng chứng về giả thuyết nguồn gốc tự nhiên tiếp tục nhiều lên. Trong năm vừa qua, hàng loạt nhóm nghiên cứu độc lập ngoài Viện Vũ Hán đã phát hiện ra hàng chục “người anh em họ hàng” thân thiết với SARS-CoV-2 ở Trung Quốc, Nhật Bản, Lào, Thái Lan và Campuchia. Theo lời của David Robertson trong bản trước in (preprint) đăng tải tháng 9/2021: một nhóm nhà khoa học người Lào và Pháp báo cáo việc phát hiện virus ở Lào có chia sẻ cùng một tổ tiên chung với SARS-CoV-2 khoảng một thập niên trước. Tuy không tham gia vào các nghiên cứu này, ông cũng cho rằng những phát hiện mới này là bằng chứng cho thấy SARS-CoV-2 có khả năng cao nhất đã tiến hóa trong hoang dã. “Chúng ta đang đến gần với tổ tiên của SARS-CoV-2”, ông nói.

Nhưng kể cả khi không có mẫu coronavirus từ dơi nào đến từ đội của Thạch Chính Lệ là nguyên nhân gây ra đại dịch, các nhà khoa học của bà còn làm việc với nhiều virus khác nữa. Một phần công việc nghiên cứu của họ bao gồm việc hiểu về cơ chế hoạt động của virus, trong đó có trộn lẫn vật liệu di truyền (genetic mixing) và bắt cặp di truyền (genetic matching) của những tác nhân gây bệnh khác nhau để tìm ra hoạt động của hệ gene virus. Liệu một trong những virus lai (chimera) như vậy có thể là nguồn gốc của đại dịch không? Để biết được điều đó, tôi cần nói chuyện với Lệ.

Quá trình cắt ghép gene 

Thạch Chính Lệ thực sự xứng đáng với biệt danh “nữ người dơi”. Khi tôi ghé thăm văn phòng bà, một chiếc móc khóa hình con dơi nằm trên bàn làm việc. Một bức ảnh bà đang phóng sinh một con dơi trong chuyến thám hiểm săn lùng dơi được treo gần cửa sổ. Đặt trên cửa ra vào là chiếc dĩa vàng và xanh lá cây có họa tiết một con dơi đang bay được mua từ chuyến đi thực địa ở Tứ Xuyên.

“Dơi tượng trưng cho phước lành trong văn hóa truyền thống Trung Quốc. Chúng được gọi là bian fu, bian – suôn sẻ và fu – may mắn. Chúng ta thường thấy hình tượng dơi trong trang sức, đồ sứ và các tòa nhà ở những ngôi làng vùng sâu vùng xa”, Lệ nói.

Khi bộ sưu tập những trình tự coronavirus của các nhà nghiên cứu tăng lên, đặc biệt sau năm 2012, khi lần đầu tiên họ nuôi cấy thành công virus sống – họ muốn chỉ ra được các vật liệu di truyền cho phép virus gây bệnh cho con người, để từ đó các nhà khoa học có thể phát triển thuốc và vaccine chống lại chúng.

Thạch Chính Lệ đặc biệt hứng thú với câu hỏi: liệu protein gai là yếu tố duy nhất tác động vào khả năng lây bệnh cho tế bào của virus, hay những thành phần khác của hệ gen của kháng nguyên cũng có một vai trò nhất định? Một trong những trình tự coronavirus từ dơi của bà, SHC014, có vẻ lý tưởng khi đáp ứng cho thắc mắc này. Nó có độ tương đồng đến 95% với hệ gene của con SARS-CoV-1, nhưng sở hữu chiếc gai khác hoàn toàn, và những nghiên cứu về virus giả (pseudovirus) cho thấy chúng không thể dễ dàng đi vào tế bào của nhiều loài động vật khác, bao gồm cả con người. Liệu điều này có nghĩa là chúng không có khả năng gây bệnh cho con người?

Các nhà khoa học không thể kiểm chứng câu trả lời này trực tiếp vì họ chưa thể phân lập virus sống từ mẫu dơi ở thời điểm đó. Nhưng hai cách tiếp cận di truyền có thể làm sáng tỏ. Cách thứ nhất là tổng hợp virus từ trình tự hệ gene của nó, cách thứ hai là kiểm tra xem SARS-CoV-1 vẫn có thể gây bệnh hay không nếu gai của nó được thay thế bởi gai chứa trình tự SHC014.

Thạch Chính Lệ chưa có những công cụ cần thiết để thực hiện công việc di truyền trên, nên vào tháng 7/2013 bà đã gửi email cho Ralph Baric – một tượng đài về di truyền từ Đại học Bắc Carolina ở Chapel Hill về lời mời tham gia vào đội ngũ cùng với những yêu cầu trên.

Lệ bảo tôi rằng việc hợp tác với Baric không phải là một hợp tác chặt chẽ, vì không có sự trao đổi nhân viên phòng thí nghiệm, vai trò cộng tác chính của Lệ là cung cấp trình tự hệ gene SHC014, vốn chưa được công bố ở thời điểm ấy. Những phát hiện này được đăng tải trên Nature Medicine năm 2015 cho thấy điều khá ngạc nhiên. Cả SHC014 tổng hợp và cá thể lai SARS-CoV-1-SHC014 đều có khả năng gây bệnh cho tế bào người và khiến chuột mắc bệnh. Cả hai đều ít gây tử vong hơn SARS-CoV-1, nhưng điều đáng lo ngại là những thuốc và vaccine chống SARS ở thời điểm đó không có tác dụng với virus này..

Trong khi đó, đội của Lệ tại phòng thí nghiệm của bà đang cố gắng thực hiện việc cắt ghép gene tương tự, được tài trợ bởi Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ, hướng tới việc phát triển những vật liệu di truyền có thể cho phép các virus dơi gây những bệnh giống SARS ở con người. Nhưng trong khi Ralph Baric chú trọng vào tác nhân SARS-CoV-1 gây bệnh ở người trong bài báo của Nature Medicine, Thạch Chính Lệ chỉ sử dụng những virus trên dơi họ hàng với nó – đa số là chủng WIV1 (Wuhan Institute of Virology 1), chủng coronavirus đầu tiên từ dơi mà cả đội đã phân lập. Nguy cơ trong thực tế với loài người mà chúng gây ra vẫn chưa biết rõ. Vào thời điểm đại dịch bùng phát, đội của bà đã tạo ra tổng cộng hơn 10 virus lai bằng cách hoán đổi gai của WIV1 với các virus họ hàng khác của nó – được tạo ra từ những trình tự mới được phát hiện của coronavirus trong dơi. Kết quả cho thấy chỉ một số rất nhỏ có thể gây bệnh tế bào người trong đĩa petri.

Vẫn còn nhiều điều bất ngờ chờ đấy. Để phản hồi vụ kiện do Tổ chức thông tin phi chính phủ The Intercept khởi xướng dựa trên Đạo luật tự do thông tin Hoa Kỳ, Viện Y tế Quốc gia nước này đã tiết lộ một thí nghiệm chưa từng công bố trên tạp chí khoa học nào. Trong thí nghiệm này, các nhà nghiên cứu kiểm tra khả năng gây bệnh của ba loài virus lai đối với loài chuột có gene biểu hiện ACE2 từ người.  So với chủng “cha mẹ” WIV1 của chúng, ba virus lai phát triển rất nhanh ở phổi chuột ở giai đoạn bệnh đầu tiên, nhưng WIV1 bắt kịp đà với ba virus này vào cuối thử nghiệm.

Những khác biệt này khiến Lệ ngạc nhiên, nhưng điều khiến bà băn khoăn nằm ở chủng lai gây sụt cân nhiều nhất ở chuột bị nhiễm bệnh – một chỉ dấu cho khả năng gây bệnh của chúng – là trình tự WIV4-SHC014, có gai khác biệt nhất so với gai của SARS-CoV-1. Chủng lai có gai giống với SARS-CoV-1 không có ảnh hưởng lên thay đổi cân nặng của loài động vật.

Các nhà nghiên cứu đều nhận định, những kết quả từ nghiên cứu di truyền ở cả phòng thí nghiệm của Thạch Chính Lệ và Ralph Baric – cả hai đều hợp tác với EcoHealth Alliance trụ sở ở New York – đã đưa ra bằng chứng thuyết phục cho thấy protein gai không phải là yếu tố duy nhất đánh giá khả năng virus gây bệnh cho động vật. “Chúng tôi không thể đánh giá nguy cơ tiềm ẩn của virus chỉ bằng việc sử dụng virus giả hay những tiên đoán dựa trên giải các trình tự hệ gene và mô hình phân tử”, Thạch Chính Lệ bảo tôi.

Không chủng virus lai nào đến từ phòng thí nghiệm của Lệ lại có mối liên hệ thân thiết với SARS-CoV-2, và do đó không loài nào có thể trở thành nguồn gốc của đại dịch. Nhưng có vẻ đội đã tạo ra ít nhất một virus lai, WIV1-SHC014, với độc lực tăng lên so với dòng cha mẹ WIV của nó. Những người chỉ trích như Richard Ebright, một nhà sinh học phân tử tại Đại học Rutgers, nhận định loại nghiên cứu tăng chức năng của virus này phải được kiểm tra giám sát nghiêm ngặt. Nhưng Thạch Chính Lệ khẳng định rằng không có nghiên cứu nào, kể cả những cộng tác của bà với Baric và EcoHealth mang ý định tạo ra thêm nhiều virus nguy hiểm. Không có virus lai nào thực sự tăng sự lây truyền và độc lực đối với động vật có vú được thừa nhận tại thời điểm bà đề xuất nghiên cứu.

Theo người phát ngôn của Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ, khoản tài trợ mà Lệ nhận cùng với EcoHealth Alliance – cũng là nơi duy nhất cùng nhận tài trợ với Viện Vũ Hán – “đã được bình duyệt và công nhận bởi các chuyên gia là hoàn toàn nằm ngoài” loại nghiên cứu tăng chức năng của virus.

Những nhà virus học như Goldstein từ Đại học Utah tranh luận rằng những nghiên cứu di truyền như vậy có thể giúp bảo vệ chúng ta khỏi những đại dịch trong tương lai. Trong năm vừa qua, những nhóm nghiên cứu trong đó có đội của Ralph Baric đã trình bày về khả năng phát triển loại vaccine được cho là phòng ngừa mọi loại coronavirus có thể ngăn chặn cùng lúc một nhóm các coronavirus, gồm có SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, các virus họ hàng của chúng từ dơi mà Lệ đã phát hiện và từ cả những họ hàng tiềm năng khác vẫn chưa được xác định. Tháng chín năm ngoái, Viện Y tế Quốc gia tuyên bố trao giải thưởng 36,3 triệu USD để triển khai các nghiên cứu sâu hơn tương tự. Các nhà nghiên cứu nói việc khám phá những virus mới trong thiên nhiên hoang dã và sử dụng công nghệ di truyền để mổ xẻ chức năng của chúng trong phòng thí nghiệm có thể mở ra những hướng đi nhằm kiềm chế và điều trị những căn bệnh truyền nhiễm bùng phát trong tương lai giống như SARS và covid-19.

Thách thức về an toàn sinh học 

Dù không có chủng virus lai nào là nguồn gốc của covid-19, vẫn có những mối quan ngại rằng các quy chuẩn an toàn sinh học của phòng thí nghiệm Vũ Hán không đủ chặt chẽ để phòng tránh những đại dịch sinh ra từ những hoạt động nghiên cứu.

Những nghiên cứu trên các virus sống và việc cắt ghép di truyền vốn luôn rủi ro. Những sự cố có thể xảy ra kể cả trong những nơi có mức độ an toàn sinh học khắt khe nhất. Các nhà khoa học có thể vô ý bị nhiễm virus trong phòng thí nghiệm, quá trình trộn lẫn và bắt cặp gene vô tình tạo nên một siêu vi sinh vật có khả năng trốn thoát những thiết kế an toàn sinh học vốn dành cho chủng “cha mẹ”.

Tôi hỏi Thạch Chính Lệ làm cách nào Trung Quốc kiểm soát được nghiên cứu về coronavirus để hạn chế tối đa những rủi ro đó.

“Trung Quốc không có một chính sách an toàn sinh học chung với mọi nghiên cứu về coronavirus”, bà nói. “Mọi thứ được đánh giá theo từng trường hợp.” Chẳng hạn, trường hợp của nghiên cứu về SARS-CoV-1 và SARS-CoV-2 được thực hiện ở những phòng thí nghiệm an toàn sinh học cấp độ 3, còn các coronavirus gây bệnh ở người gây cảm lạnh thông thường được xử lý dưới điều kiện an toàn sinh học cấp độ 2. Thế những virus từ dơi thì sao?

10 năm trước, Ủy ban An toàn sinh học từ Viện Vũ Hán đưa ra luật rằng mức an toàn sinh học cấp 3 phải được áp dụng khi làm việc với đối tượng động vật, mức an toàn sinh học cấp 2 có thể dành cho nghiên cứu phân tử và nuôi cấy tế bào bao gồm cả coronavirus trong dơi, nhưng trong buồng an toàn sinh học có máy lọc khí và với áp suất âm để giữ virus ở trong buồng.

Một số nhà khoa học như Ebright, coi điều này là thiếu an toàn. Ông bổ sung rằng, coronavirus từ dơi là “những tác nhân chưa phân rõ đặc tính” với độc lực virus và khả năng lây lan chưa được biết rõ. “Lối tiếp cận duy nhất có thể chấp nhận được là bắt đầu áp dụng tiêu chuẩn an toàn sinh học cấp cao …. và chỉ giảm mức độ an toàn sinh học xuống sau khi đã quyết định làm như vậy là thấu đáo,” ông nói với tôi trong email.

Tuy nhiên, những người khác không nghĩ rằng công việc của Thạch Chính Lệ cho thấy sự lơ là trong tiêu chuẩn an toàn sinh học ở Trung Quốc. Góc nhìn chủ yếu giữa các nhà khoa học trên thế giới trước đây – và khả năng đến bây giờ vẫn là loài coronavirus từ dơi khả năng cao nhất là phải tiến hóa trên động vật trung gian trước, sau đó mới gây bệnh cho con người.  “Mọi ủy ban an toàn sinh học của các cơ sở nghiên cứu phải cân nhắc giữa nguy cơ thực tế với nguy cơ tiềm năng”, theo lời của Rasmussen từ Đại học Saskatchewan, bổ sung thêm rằng sự chỉ định về an toàn sinh học của Viện Vũ Hán là hợp lý ở thời điểm đó. □

Phạm Vĩnh Anh dịch

Nguồn: https://www.technologyreview.com/2022/02/09/1044985/shi-zhengli-covid-lab-leak-wuhan/