It’s spring 2021. The Alpha variant of the coronavirus has spread rapidly, becoming the dominant variant worldwide. But another, more transmissible variant is about to appear— Delta. What happens when two variants clash?
Đó là mùa xuân năm 2021. Biến thể Alpha của coronavirus đã lan truyền nhanh chóng, thành biến thể chủ yếu trên toàn thế giới. Nhưng một biến thể khác, dễ lây lan hơn sắp xuất hiện— Delta. Điều gì xảy ra khi hai biến thể xung đột?
Let’s do a thought experiment. Suppose that the variants reach a hypothetical isolated city of 1 million people who are completely susceptible to both viruses on the same day. When a person here is infected with Alpha, they transmit it to, on average, 5 close contacts, then begin to feel sick and immediately isolate themselves for the rest of the simulation. The same thing happens with Delta, except that an infected person transmits it to, on average, 7.5 close contacts.
Hãy làm một thí nghiệm trong tưởng tượng. Giả sử rằng các biến thể đến một thành phố biệt lập giả định có 1 triệu người có nguy cơ mắc cả hai loại vi-rút trong cùng một ngày. Khi một người ở đây nhiễm biến thể Alpha, họ lây nó cho trung bình 5 người tiếp xúc gần, rồi bắt đầu triệu chứng và cách ly họ ngay lập tức với những người còn lại của giả thuyết. Tương tự với thể Delta, ngoài việc một người bị nhiễm lây trung bình tới 7,5 người tiếp xúc gần.
What would you guess happens next?
Bạn đoán điều gì sẽ xảy ra tiếp theo?
After six days, Alpha will have infected 15,625 people. Delta will have infected more than 10 times as many. Just 20 hours later, Delta will have infected the rest of the population— all before Alpha could infect 6% of it. With no one left to infect, Alpha dies out.
Sau 6 ngày, biến thể Alpha lây nhiễm cho 15,625 người. Delta sẽ lây nhiễm nhiều hơn gấp 10 lần. Chỉ sau 20 giờ, Delta sẽ lây nhiễm cho phần dân số còn lại- trước khi thể Alpha có thể lây nhiễm 6% trong số đó. Không còn ai nhiễm nữa, Alpha biến mất.
This model is drastically simplified, but it accurately reflects one thing that did happen in real life: when both variants competed, Delta drove Alpha towards extinction in a matter of weeks.
Mô hình này được đơn giản hóa đi nhiều, nhưng nó phản ánh chính xác một điều đã xảy ra trong thực tế: khi cả hai biến thể cạnh tranh, Delta đã khiến Alpha tuyệt chủng chỉ trong vài tuần.
Viruses are wildly successful organisms. There are about 100 million times as many virus particles on Earth as there are stars in the observable universe. Even so, viruses can and do go extinct.
Virus là những sinh vật cực kỳ thành công. Có khoảng 100 triệu lần vi rút li ti trên Trái đất so với số ngôi sao trong vũ trụ có thể quan sát được. Mặc dù vậy, virus có thể tuyệt chủng và có tuyệt chủng.
There are three main ways that can happen.
Có ba điều có thể xảy ra.
First, a virus could run out of hosts.
Đầu tiên, virus hết vật chủ.
This might have happened in early 2020 to a flu lineage known as B/Yamagata. When much of the world shut down, social distanced, and wore masks to slow the spread of COVID 19, that dramatically reduced the number of hosts available for B/Yamagata to infect. It’ll take a few more flu seasons to know for sure if it’s truly extinct or just hiding out in an animal reservoir.
Điều này từng xảy ra vào đầu năm 2020 với một dòng cúm được gọi là B/Yamagata. Khi phần lớn thế giới đóng cửa, giãn cách xã hội và đeo khẩu trang để làm chậm khả năng lây lan COVID-19, điều đó làm giảm đáng kể số lượng vật chủ có sẵn để B/Yamagata lây nhiễm. Sẽ mất thêm vài mùa cúm nữa để chắc rằng liệu nó có thực sự tuyệt chủng hay chỉ ẩn náu trong một ổ động vật.
Many viruses, as part of their life cycle, cause diseases severe enough to kill their hosts. This can be a problem because if a virus kills all its hosts, it could— in theory— run out of hosts to infect and go extinct.
Nhiều loại vi-rút, như một phần vòng đời của chúng, gây ra các bệnh nghiêm trọng đủ để giết chết vật chủ của chúng. Đây có thể vấn đề vì nếu vi-rút giết hết các vật chủ của nó, thì theo lý thuyết, nó có thể hết vật chủ để lây nhiễm và bị tuyệt chủng.
This almost happened back in 1950s Australia.
Điều này gần như đã xảy ra vào những năm 1950 ở Úc.
At the time, Australia was overrun by the European rabbit— an invasive species— so, in an attempt to control the population, scientists released a virus called myxoma, which had been previously shown to be almost 100% lethal to European rabbits. During the initial outbreak, as planned, tens, perhaps hundreds, of millions of European rabbits died. But as the virus spread, it evolved a series of mutations that happened to make it less deadly, killing rabbits more slowly and killing fewer rabbits overall. With more infected hosts hopping around, this strain of the virus was more likely to spread than its deadlier cousin. And of course, rabbits evolved too, to mount better immune responses.
Vào thời điểm đó, thỏ châu Âu tràn ngập Úc - một loài xâm lấn - vì vậy, trong nỗ lực kiểm soát quần thể, các nhà khoa học đã phát hành một loại vi-rút có tên myxoma, trước đây đã được chứng minh là gây chết gần như 100% cho thỏ châu Âu. Trong đợt bùng phát ban đầu, như kế hoạch, hàng chục, lẽ ra hàng trăm triệu con thỏ châu Âu đã chết. Nhưng khi vi-rút lây lan, nó đã phát triển một loạt đột biến khiến nó ít gây chết hơn, giết thỏ chậm hơn và giết ít thỏ hơn nói chung. Với nhiều vật chủ bị nhiễm bệnh nhảy xung quanh, chủng virus này lây lan nhiều hơn so với người anh em nguy hiểm hơn của nó. Và tất nhiên, thỏ cũng đã tiến hóa để tạo ra các phản ứng miễn dịch tốt hơn.
Overall, instead of killing every single rabbit, the virus evolved, the rabbit population bounced back, and both survived.
Nhìn chung, thay vì giết chết từng con thỏ, virus đã tiến hóa, quần thể thỏ phục hồi trở lại và cả hai đều sống sót.
The second way a virus could go extinct is if humans fight back with an effective vaccine— and win.
Cách thứ hai để vi-rút bị tuyệt chủng là nếu con người chống lại bằng một loại vắc-xin hiệu quả— giành chiến thắng.
Vaccination campaigns have driven two viruses essentially to extinction since vaccines were invented in the 1800s: smallpox and rinderpest, which kills cattle. More on vaccination later.
Các chiến dịch tiêm chủng đã khiến hai loại vi-rút bị tuyệt chủng từ khi vaccine được phát minh vào những năm 1800: bệnh đậu mùa và bệnh dịch hạch, vi-rút giết chết gia súc. Sẽ nói thêm về tiêm chủng sau.
The third way a virus can go extinct is if it’s outcompeted by another virus or strain, like we saw earlier with Delta and Alpha.
Cách thứ ba mà một loại vi-rút tuyệt chủng là bị một loại vi-rút hoặc chủng khác cạnh tranh, giống như với Delta và Alpha.
By the way, viruses don't always compete with each other. A viral species can carve out its own distinct niche— for example, influenza infects your respiratory tract, and norovirus infects cells in your intestine, so both of these viruses can co-exist.
Nhân tiện, không phải lúc nào virus cũng đánh nhau. Một loài vi-rút có thể tạo ra môi trường riêng phù hợp với nó— ví dụ, cúm lây nhiễm đường hô hấp của bạn và norovirus lây nhiễm các tế bào trong ruột của bạn, vì vậy cả hai loại vi-rút này có thể cùng tồn tại.
A virus’ ecological niche can be tiny: hepatitis B and hepatitis C viruses can infect the same cell— hep B occupies the nucleus, and hep C occupies the cytoplasm. In fact, epidemiologists estimate that 2 to 10% of people with hep C are also infected with hep B.
Ổ sinh thái của vi-rút có thể rất nhỏ: vi-rút viêm gan B và viêm gan C có thể lây nhiễm cùng một tế bào— viêm gan B chiếm nhân và viêm gan C chiếm tế bào chất. Trên thực tế, các nhà dịch tễ ước tính là 2 - 10% những người mắc bệnh viêm gan C cũng bị nhiễm bệnh viêm gan B.
So, will SARS-CoV-2— the species of virus that causes COVID 19— ever go extinct?
Vậy, liệu SARS-CoV-2— loài vi-rút gây ra COVID 19— bao giờ bị tuyệt chủng?
Variants within the species will continue to arise. Those variants might drive prior ones to extinction, or not. Regardless of how the variants compete (or don’t), the species itself— to which all the variants belong— is pretty firmly established among humans.
Các biến thể trong loài sẽ tiếp tục phát triển. Những biến thể đó có thể khiến biến thể trước đó tuyệt chủng hoặc không. Bất kể các biến thể cạnh tranh (hoặc không) như thế nào, bản thân loài— mà tất cả các biến thể thuộc về— được thiết lập khá bền giữa loài người.
If we managed to vaccinate enough people, could we drive SARS-CoV-2 to extinction? Our vaccination campaign against smallpox worked because the vaccine was highly protective against infection and smallpox had no close animal reservoir in which it could hide. But SARS-CoV-2 can hide out in animals, and our current vaccines— while they provide excellent protection against severe illness and death— don't prevent all infections.
Liệu SARS-CoV-2 có tuyệt chủng không nếu chúng ta tiêm vắc-xin đầy đủ? Chiến dịch tiêm phòng bệnh đậu mùa của chúng ta đã có hiệu quả vì vắc xin có khả năng bảo vệ cao khỏi dịch bệnh và bệnh đậu mùa không còn ổ trong động vật gần nó để ẩn náu. Nhưng SARS-CoV-2 có thể ẩn náu trong động vật và các vắc-xin của chúng ta— mặc dù chúng cung cấp khả năng bảo vệ tuyệt vời khỏi chuyển biến xấu và tử vong— nhưng không ngăn được tất cả các bệnh truyền nhiễm.
So, conceivably there are two ways that SARS-CoV-2— the entire species— could go extinct:
Vì vậy, có thể hình dung rằng có hai cách mà SARS-CoV-2 toàn bộ biến thể— có thể bị tuyệt chủng:
a cataclysmic disaster could kill us all.
một thảm họa đại hồng thủy có thể giết chết chúng ta.
Or...
Hoặc...
We could invent a universal vaccine that prevents all SARS-CoV-2 infections— those caused by all the variants that currently exist and those that don’t.
Chúng ta có thể tạo ra vắc-xin vạn năng ngăn tất cả các khả năng nhiễm SARS-CoV-2— tất cả các biến thể hiện tồn tại và những biến thể không tồn tại.
Let's work toward that second option.
Hãy hướng tới lựa chọn thứ hai đó.