SARS-CoV-2 được công bố khá rộng rãi trên NCBI và
GISAID. Dựa vào dữ liệu đó, nghiên cứu về cấu trúc
và chức năng của các protein S, E, M, N cũng như
nghiên cứu về thông tin di truyền của SARS-CoV-
2 dần được hoàn thiện. Tuy nhiên, nguồn gốc của
SARS-CoV-2 vẫn đang là dấu chấm hỏi lớn chưa có
lời đáp, cho thấy mối đe dọa về virus này vẫn đang
tiềm ẩn.
Hiện nay, ngoài các kỹ thuật xét nghiệm truyền thống
dựa trên PCR thì các kỹ thuật xét nghiệm mới với
nhiều ưu điểm vượt trội đang dần chiếm lĩnh thị
trường như xét nghiệm đẳng nhiệt và xét nghiệm dựa
trên CRISPR/Cas. Các kỹ thuật xét nghiệm này cho
phép xác định trong thời gian ngắn và có thể thực hiện
linh hoạt mà không bị giới hạn về điều kiện thiết bị
cồng kềnh và chi phí đắt đỏ. Đây đều là các kỹ thuật
phần nào khẳng định vị thế của công nghệ sinh học
phân tử trong hầu hết các lĩnh vực và dự đoán sẽ còn
phát triển xa hơn nữa trong tương lai.
Cuộc đua tìm thuốc điều trị và vaccine chống các
chủng coronavirus tại thời điểm thực hiện bài viết
tổng quan này (khoảng 6 tháng từ khi dịch COVID-19
bùng phát) vẫn chưa cho thấy có dấu hiệu hạ nhiệt và
cũng chưa có hồi kết. Tuy nhiên, một số sản phẩm
thuốc và vaccine chống SARS-CoV-2 đã được tiến
hành thử nghiệm lâm sàng với tốc độ nhanh chóng
chưa từng có. Điều này gợi ra hy vọng thế giới sẽ sớm
có thuốc điều trị và vaccine phòng ngừa. COVID-19
vẫn đang diễn biến phức tạp ở Mỹ, các nước Nam Mỹ,
Nga, Ấn độ và nhiều nước khác; trong khi đó tình
hình dịch ở Việt Nam có thể được xem như đã hạ
nhiệt nhờ thực hiện giãn cách xã hội hiệu quả. Dự
đoán thiệt hại về kinh tế và xã hội do COVID-19 để
lại có thể tồn đọng trong khoảng thời gian khá dài. Do
đó, mọi nỗ lực phát triển thuốc và vaccine vẫn đang
được tập trung không chỉ để giải quyết cuộc khủng
hoảng về sức khỏe và y tế trong bối cảnh hiện tại
mà hướng đến ngăn chặn sự tái bùng phát dịch trong
tương lai.
Các thông tin về đặc điểm của SARS-CoV-2 là tiền đề
cho các nghiên cứu sâu hơn về kĩ thuật xét nghiệm, xu
hướng điều trị và phát triển vaccine. Mặc dù những
dữ liệu này còn nhiều khoảng trống vẫn chưa được
khám phá, tuy nhiên các phát hiện quan trọng được đề
cập trong bài viết này đã củng cố phần nào những hiểu
biết về SARS-CoV-2. Hơn nữa, dữ liệu thực nghiệm
về SARS-CoV-2 liên tục được công bố và ngày càng
chi tiết, hỗ trợ một cách đắc lực cho công tác phòng
chống và điều trị COVID-19.
27 trang |
Chia sẻ: hachi492 | Lượt xem: 19 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Covid-19: Cơ sở phân tử, xét nghiệm, điều trị và phòng ngừa, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
h đó, một
số vaccine chống chủng coronavirus trước đây cũng
được nghiên cứu dựa trên nền tảng này với bản chất
cũng là một vaccine tiểu phần tái tổ hợp do vector
virus mang trình tự biểu hiện protein S của các coro-
navirus [141, 142].
Thử nghiệm trên chồn của Weingartl và cộng sự
(2004) sử dụng protein S biểu hiện tái tổ hợp trên ade-
novirus có thể gây đáp ứngmiễn dịch. Cụ thể, protein
S được biểu hiện trong rMVA (recombinant – modi-
fied vaccinia virus Ankara) làm vaccine rMVA-S cho
kết quả có gây ra đáp ứng miễn dịch như dự đoán và
đi kèmmột tác dụng phụ khôngmongmuốn, đó là sự
tổn thương trên mô gan của chồn. Mặc dù đây chỉ là
nhận định từ quan sát thực nghiệm và nguyên nhân
gây viêm gan vẫn chưa được kết luận đầy đủ, nhưng
nhóm tác giả cũng đã cảnh báo các nghiên cứu tiếp
theo về phát triển vaccine này cần lưu ý về sự liên quan
giữa việc gây đáp ứng miễn dịch bằng rMVA-S chống
SARS-CoVvới sự tổn thương gan và tốt hơnhết là nên
có những bằng chứng thực nghiệm chặt chẽ trước khi
thử nghiệm trên người [142].
Các vaccine vector virus chống SARS-CoV-2 được
đưa vào thử nghiệm lâm sàng với tốc độ khá nhanh.
Điển hình, ChAdOx1 được phát triển bởi đại học Ox-
ford với nền tảng vector là adenovirus từ tinh tinh
đang được thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 2 – 3
(Bảng 3) [143]. Tương tự với nền tảng của ChAdOx1,
Zhu và cộng sự (2020) công bố vaccine Ad5 (aden-
ovirus serotype 5) được phát triển bởi CanSino Bio-
logical và Viện Công nghệ Sinh học Bắc Kinh đã thử
nghiệm thành công trên người ở giai đoạn 1 với khả
năng gây đáp ứngmiễn dịch cực đại ở ngày thứ 28 sau
601
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(3):584-610
khi tiêm vaccine [144] và đang được thử nghiệm lâm
sàng ở giai đoạn 2 ở TrungQuốc [145]. Cả hai vaccine
này được dự kiến sẽ hoàn thành các thử nghiệm lâm
sàng trong nửa đầu năm 2021, cho thấy vaccine vec-
tor virus chống SARS-CoV-2 có mức độ khả thi và độ
hiệu quả khá cao, mở ra hi vọng cho các nghiên cứu
phòng dịch trong tương lai.
Vaccine tiểu phần
Để phát triển loại vaccine an toàn và hiệu quả thì
vaccine tiểu phần được xem là một vaccine mục tiêu
tiềm năng. Đặc biệt khi thông tin về các epitope được
nghiên cứu rộng rãi, việc xác định epitope có khả
năng gây đáp ứng miễn dịch để thu hẹp phạm vi lựa
chọn tiểu phần cho việc phát triển vaccine càng trở
nên thuận lợi. Trong bốn protein cấu trúc quan trọng
của SARS-CoV cũng như SARS-CoV-2 thì protein S,
cụ thể là RBD ở tiểu phần S1 được xác định là có
chức năng bám vào thụ thể ACE2 của tế bào chủ [18–
20, 146]. Do đó protein S hay tiểu phần S1 của SARS-
CoV cũng như SARS-CoV-2 được xem là một ứng cử
viên tiềm năng cho việc gây đáp ứng miễn dịch sinh
kháng thể trung hòa kháng nguyên [130, 146].
Một số nghiên cứu đã thử nghiệm sản xuất protein
tiểu phần S1 tái tổ hợp trên mô hình cây cà chua
(Solanum lycopersicum L.) và cây thuốc lá (Nicotiana
benthamiana Domin) để phát triển vaccine chống
SARS-CoV [147, 148]. Đây là một phương pháp sản
xuất vaccine không chỉ an toàn mà còn tiết kiệm chi
phí vì hệ thống biểu hiện của thực vật khá an toàn,
đồng thời có thể sản xuất trên qui mô lớn với mức
chi phí lý tưởng hơn so với sản xuất protein bằng lên
men tế bào [149]. Pogrebnyak và cộng sự (2005) đã
biểu hiện thành công protein S trong E. coli Rosetta-
2 (DE3), cây thuốc lá và cây cà chua. Kết quả thử
nghiệm khả năng đáp ứng miễn dịch cho thấy có
kích thích phản ứngmiễn dịch đối với mô hình chuột
cho ăn vật liệu quả cà chua. Trong khi đó, đáp ứng
miễn dịch không được phát hiện ở mô hình chuột
thử nghiệm bằng cách cho dịch chiết rễ cây thuốc
lá thông ống vào đường dạ dày nhưng lại được phát
hiện khi tiêm liều bổ sung peptide S thươngmại [148].
Tuy nhiên, nghiên cứu này vẫn chưa cho thấy liệu các
kháng thể từ các thử nghiệm miễn dịch này có khả
năng vô hiệu hóa SARS-CoV hay không cũng như
hoạt tính thực thụ của vaccine sản xuất bằngmô hình
này đối với SARS-CoV vẫn chưa thể hiện rõ. Điều này
cho thấy sản phẩm protein tái tổ hợp S1 của SARS-
CoV được tạo ra ở thực vật có thể gây đáp ứng miễn
dịch không cao bằng so với các phương pháp khác.
Tuy nhiên, nếu phương pháp này được cải tiến về mặt
sản lượng cũng như cấu trúc của protein tái tổ hợp để
tăng khả năng đáp ứngmiễn dịch thì đây có thể làmột
bước đột phá quan trọng trong lĩnh vực phát triển vac-
cine không cần tiêm chủng như truyền thống,mà thay
vào đó là được bổ sung trực tiếp qua đường tiêu hóa.
Mặc dù phát triển vaccine tiểu phần vẫn còn nhiều
rào cản về tốc độ thời gian thử nghiệm nhưng dữ liệu
ghi nhận ngày 03/06/2020 cho thấy vaccine tiểu phần
chống SARS-CoV-2 do Novavax phát triển đã bước
vào thử nghiệm lâm sàng ở giai đoạn 1-2. Nghiên
cứu thử nghiệm dự kiến sẽ hoàn thành vào cuối tháng
7/2021, cho thấy tiềm năng rất lớn của nền tảng vac-
cine này [150].
Vaccine DNA vàmRNA
Khác với các vaccine có bản chất là protein của mầm
bệnh, vaccine DNA mang vật liệu di truyền mã hóa
cho mầm bệnh được thiết kế ở dạng plasmid. Plas-
mid này chịu sự kiểm soát của promoter ở virus như
cytomegalovirus (CMV) giúp nó biểu hiện hiệu quả
nhờ hệ thống di truyền của vật chủ. Protein được mã
hóa bởi DNAnày có thể được cơ thể vật chủ nhận biết
như mầm bệnh virus để trình diện lên bề mặt tế bào,
kích thích phản ứng miễn dịch [151–153]. Đây được
xem là nền tảng vaccine hiệu quả về mặt sản xuất vì
plasmid DNA dễ dàng được tăng sinh trong tế bào
vi khuẩn với mức chi phí rất lý tưởng. Do đó, sau
khi dịch SARS (2003) bùng nổ, có khá nhiều vaccine
DNAđược thiết kế cho kết quả khả quan trênmôhình
động vật và thử nghiệm lâm sàng trên người thành
công ở giai đoạn 1 [152, 154, 155]. Vaccine DNA
cũng làmột ứng cử viên tiềmnăng trong cuộc đua tìm
vaccine chống SARS-CoV-2 khi INO-4800 (vaccine
DNA được phát triển bởi INOVIO Pharmaceuticals)
đã bước vào thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 1 [156].
INO-4800 nhắm mục tiêu vào protein S của SARS-
CoV-2 và được chèn thêm trình tự dẫn đường IgE
thành một trình tự tổng hợp. Trình tự này được tối
ưu hóa codon để có thể biểu hiện trong tế bào người,
sau đó dòng hóa vào vector pGX0001 có sẵn promoter
CMV và hormon điều hòa tăng trưởng bovine kết
thúc tín hiệu phiên mã. Thử nghiệm vaccine này trên
mô hình động vật cho kết quả rất khả quan, có khả
năng gây đáp ứng miễn dịch và ức chế tương tác giữa
thụ thể ACE2 với protein S của SARS-CoV-2 trong
huyết thanh của động vật thử nghiệm [151]. INO-
4800 được đưa vào thử nghiệm lâm sàng giai đoạn
1 từ đầu tháng 4/2020 và dự kiến sẽ hoàn thành thử
nghiệm lâm sàng vào tháng 4/2021 [156]. Đây không
chỉ làmột tín hiệu khả quan cho vaccine chống SARS-
CoV-2 mà còn là niềm hi vọng rất lớn cho sự phát
triển của nền tảng vaccine DNA.
Các phân tử mRNA kém bền, dễ bị phân hủy bởi
RNase nhưng khi được bảo vệ, chúng lại trở thành
602
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(3):584-610
dạng vaccine đột phá trong việc phòng và trị bệnh.
Phân tử mRNA sau khi tổng hợp trong điều kiện in
vitro được chuyển vào trong tế bào người. Phân tử này
sẽ sử dụng bộ máy dịch mã trong tế bào đích để biểu
hiện sản phẩm được mã hóa và các protein này gây ra
đáp ứng miễn dịch. Báo cáo đầu tiên về việc sử dụng
mRNA như một dạng vaccine là việc biểu hiện thành
công nucleoprotein (NP) của virus cúm, kích hoạt tế
bào T gây độc chuyên biệt NP [157]. Sau đó, vaccine
mRNA đã tiếp tục gặt hái được nhiều thành tựu ở
lĩnh vực miễn dịch học trong việc phòng chống/điều
trị các tác nhân gây bệnh như virus Zika [158], virus
dại [159], cytomegalovirus [160] và cả tế bào ung
thư [161] với độ an toàn và tính hiệu quả cao.
Vaccine mRNA thể hiện nhiều ưu điểm vượt trội so
với các dạng vaccine khác. So với DNA, phân tử
mRNA kém bền hơn và sẽ bị phân hủy đáng kể trong
tế bào sau vài ngày [162]. Nhờ vậy, vaccine mRNA
thực hiện chức năng của một chất kích thích miễn
dịch tạm thời và không ảnh hưởng lâu dài đến tế bào.
Ngoài ra, mRNA không cần phải đi vào nhânmà hoạt
động ở tế bào chất, không gây ảnh hưởng đến cấu trúc
bộ gene nên nó không gây hại cho tế bào về mặt di
truyền và cũng không tự nhân đôi. So với các vac-
cine có bản chất peptide/protein, mRNA mang trình
tự cần biểu hiện được dịch mã chính xác trong tế bào
người nên giúp loại bỏ các trở ngại khi biểu hiện pep-
tide/protein tái tổ hợp ở các sinh vật khác trong quá
trình sản xuất. Đối với các mầm bệnh có khả năng
đột biến mạnh, tạo ra nhiều biến chủng, trình tự của
mRNA vaccine dễ dàng thay đổi các nucleotide mà
không gây ảnh hưởng nhiều đến đặc điểm lý hóa.
Petsch và cộng sự (2012) chứng minh vaccine mRNA
là liệu pháp hiệu quả để đối phó với khả năng đột biến
lớn của virus cúm khi đưa ra các bằng chứng về khả
năng kháng virus cúm ở động vật [163].
Quá trình sản xuất vaccine mRNA được thực hiện
trong điều kiện in vitro và cần được tối ưu hóa để
đạt được hiệu suất biểu hiện cao khi chuyển vào điều
kiện in vivo. Phần lớn phân tử mRNA được hình
thành dựa trên sự phiên mã của một phân tử DNA
có promoter phù hợp với RNA polymerase của thực
khuẩn thể, một ORF và một trình tự mã hóa cho
đuôi poly(A). Hỗn hợp sản phẩm sau đó sẽ được xử
lý với DNase để loại bỏ DNA. Phân tử mRNA được
tổng hợp in vitro dưới sự xúc tác của RNA poly-
merase thực khuẩn thể cần được bổ sung thêm mũ
7-methyl guanosine (7mG) [164] ở đầu 5’ hoặc 3´O-
me 7-meGpppG (tên thươngmại là Anti-Reverse Cap
Analog, ARCA) để tăng hiệu suất dịch mã và đuôi
poly(A) ở đầu 3’ [165] để đảm bảo sự dịch mã xảy ra
hiệu quả trong tế bào eukaryote [166]. Việc biến đổi
sau phiên mã này được thực hiện sau khi phản ứng
polymer hóa kết thúc, trong một số trường hợp, m7G
(5’)-ppp-(5’) G có thể được bổ sung với lượng dư vào
phản ứng polymer hóa để nó có thể là nucleotide đầu
tiên bắt đầu quá trình phiên mã. Vì được biểu hiện
trong tế bào động vật, codon mở đầu của mRNA cần
có trình tự tương ứng với trình tự Kozak để tăng hiệu
suất dịch mã [167]. Các vùng không dịch mã (un-
translated region, UTR) khi được tối ưu hóa cũng có
khả năng tăng cường biểu hiện củamRNA [168, 169].
Phân tử mRNA sau khi sinh tổng hợp và biến đổi sẽ
được tinh sạch bằng phương pháp sắc kí [170] và được
chuyển vào tế bào thông qua một số phương pháp
như dùng xung điện với mRNA trần hoặc kết hợp
với nhiều loại chất mang khác như protamine [163],
liposome-protamine [171], hạt nano lipid [158, 160]
(Hình 11).
BOX
Moderna (Mỹ) và CureVac (Đức) là hai công ty vac-
cine hàng đầu thế giới đang sử dụng nền tảng mRNA
để sản xuất nhiều loại vaccine trong đó có COVID-
19. Moderna công bố tiến hành thử nghiệm vaccine
mRNACOVID-19 trên người ngay sau khi dịch bệnh
bùng nổ cho thấy công nghệ mới này đang khẳng
định được tầm ảnh hưởng lẫn độ hiệu quả. Tương
tự như Moderna, CureVac được thành lập vào năm
2000, là một công ty với khoảng 200 bằng sáng chế
tập trung cho vaccine mRNA, nhiều loại trong số đó
đang thử nghiệm giai đoạn 1. Ngày 3/3/2020, Daniel
Menichella, CEO tại Mỹ của CureVac đã có cuộc gặp
với tổng thốngMỹ với tư cách thành viên nhóm phản
ứng coronavirus của nhà Trắng (White House Coro-
navirus Task Force). Cuộc gặp đã đề cập đến một
thương vụ nhằm chuyển công nghệ từ Đức đến Mỹ,
sản xuất độc quyền vaccine COVID-19 cho ngườiMỹ.
Việc này dẫn đến thông báo phản đối của chính phủ
Đức và Daniel Menichella bị thay thế vào ngày 12/3.
Ngay sau đó, ngày 16/3/2020, Liên minh châu Âu EU
kí khoản hỗ trợ 80 triệu euro cho CureVac nhằm tập
trung nghiên cứu sản xuất vaccine COVID-19. Câu
chuyện về sự tranh giành CureVac, mà bản chất là
tranh giành công nghệ sản xuất vaccine mRNA giữa
hai cường quốc không chỉ cho thấy sức ảnh hưởng của
COVID-19 mà còn thể hiện sức mạnh tuyệt đối của
công nghệ sinh học trong điều chế thuốc và phòng
chống bệnh dịch.
KẾT LUẬN
SARS-CoV-2 là một (+) ssRNA khoảng 30 kb với bốn
protein cấu trúc chính đóng vai trò hình thành nên
hình dạng của virus là protein S, E, M, N. Trong đó,
protein S chịu trách nhiệm chính trong quá trình xâm
nhiễm vào tế bào chủ. Hiện nay dữ liệu bộ gene của
603
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(3):584-610
Hình 11: Minh họamột số phương pháp phổ biến đưa phân tửmRNA vào tế bào. Phân tửmRNA tổng hợp in vitro
được kí hiệu bằng một đường liền có mũi tên chỉ trình tự của mRNA, theo chiều 5’-3’; bắt đầu bằng mũ 7-methyl
guanosine (7mG) và kết thúc bằng trình tự polyA. a) Dùng xung điện để đưa mRNA trần vào tế bào. b) Dùng chất
mang protamine (được kí hiệu ở dạng khối sáu thùy), là các protein giàu Arginine giúp dễ dàng liên kết với mRNA.
c) Dùng chất mang protamine và màng liposome: liposome cấu tạo bởi lớp đôi phospholipid bao quanh phức
hợp protamine-mRNA. d) Dùng các hạt nano lipid để đưa mRNA vào tế bào: lớp đôi phospholipid và các phân tử
cholesterol hình thành lớp màng bao bọc phân tử mRNA.
SARS-CoV-2 được công bố khá rộng rãi trênNCBI và
GISAID. Dựa vào dữ liệu đó, nghiên cứu về cấu trúc
và chức năng của các protein S, E, M, N cũng như
nghiên cứu về thông tin di truyền của SARS-CoV-
2 dần được hoàn thiện. Tuy nhiên, nguồn gốc của
SARS-CoV-2 vẫn đang là dấu chấm hỏi lớn chưa có
lời đáp, cho thấy mối đe dọa về virus này vẫn đang
tiềm ẩn.
Hiện nay, ngoài các kỹ thuật xét nghiệm truyền thống
dựa trên PCR thì các kỹ thuật xét nghiệm mới với
nhiều ưu điểm vượt trội đang dần chiếm lĩnh thị
trường như xét nghiệm đẳng nhiệt và xét nghiệm dựa
trên CRISPR/Cas. Các kỹ thuật xét nghiệm này cho
phép xác định trong thời gian ngắn và có thể thực hiện
linh hoạt mà không bị giới hạn về điều kiện thiết bị
cồng kềnh và chi phí đắt đỏ. Đây đều là các kỹ thuật
phần nào khẳng định vị thế của công nghệ sinh học
phân tử trong hầu hết các lĩnh vực và dự đoán sẽ còn
phát triển xa hơn nữa trong tương lai.
Cuộc đua tìm thuốc điều trị và vaccine chống các
chủng coronavirus tại thời điểm thực hiện bài viết
tổng quannày (khoảng 6 tháng từ khi dịchCOVID-19
bùng phát) vẫn chưa cho thấy có dấu hiệu hạ nhiệt và
cũng chưa có hồi kết. Tuy nhiên, một số sản phẩm
thuốc và vaccine chống SARS-CoV-2 đã được tiến
hành thử nghiệm lâm sàng với tốc độ nhanh chóng
chưa từng có. Điều này gợi ra hy vọng thế giới sẽ sớm
có thuốc điều trị và vaccine phòng ngừa. COVID-19
vẫn đang diễn biến phức tạp ởMỹ, các nước NamMỹ,
Nga, Ấn độ và nhiều nước khác; trong khi đó tình
hình dịch ở Việt Nam có thể được xem như đã hạ
nhiệt nhờ thực hiện giãn cách xã hội hiệu quả. Dự
đoán thiệt hại về kinh tế và xã hội do COVID-19 để
lại có thể tồn đọng trong khoảng thời gian khá dài. Do
đó, mọi nỗ lực phát triển thuốc và vaccine vẫn đang
được tập trung không chỉ để giải quyết cuộc khủng
hoảng về sức khỏe và y tế trong bối cảnh hiện tại
mà hướng đến ngăn chặn sự tái bùng phát dịch trong
604
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(3):584-610
tương lai.
Các thông tin về đặc điểm của SARS-CoV-2 là tiền đề
cho các nghiên cứu sâu hơn về kĩ thuật xét nghiệm, xu
hướng điều trị và phát triển vaccine. Mặc dù những
dữ liệu này còn nhiều khoảng trống vẫn chưa được
khámphá, tuy nhiên các phát hiện quan trọng được đề
cập trong bài viết này đã củng cố phầnnào những hiểu
biết về SARS-CoV-2. Hơn nữa, dữ liệu thực nghiệm
về SARS-CoV-2 liên tục được công bố và ngày càng
chi tiết, hỗ trợ một cách đắc lực cho công tác phòng
chống và điều trị COVID-19.
DANHMỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ACE2: Angiotensin–converting enzyme 2
APN: Aminopeptidase N
CFR: Case fatality rate
CoV: Coronavirus
COVID-19: Coronavirus disease – 2019
CDC: Centers for Disease Control and Prevention
DPP4: Dipeptidyl peptidase–4
ELISA: Enzyme–Linked Immunosorbent Assay
FDA: Food and Drug Administration
HE: Hemagglutinin-esterase
LAMP: Loop-mediated isothermal amplification
mAb: Monoclonal antibody
MERS-CoV: Middle East respiratory syndrome coro-
navirus
mS: Mutated S
NCBI: National Center for Biotechnology Informa-
tion
NP: Nucleoprotein
ORF: Open reading frame
PCR: Polymerase chain reaction
RT – PCR: Reverse transcription – Polymerase chain
reaction
RT – qPCR: Reverse transcription – quantitative Poly-
merase chain reaction
RBD: Receptor-binding domain
RBM: Receptor-binding motif
RPA: Recombinase polymerase amplification
Th1: T helper type 1
TMA: Transcription–mediated amplification
TMPRSS2: Transmembrane protease, serine 2
SARS-CoV-2: Severe acute respiratory syndrome
coronavirus 2
UTR: Untranslated region
WHO: World Health Organization
XUNGĐỘT LỢI ÍCH
Các tác giả cam kết không có xung đột lợi ích.
ĐÓNGGÓP CỦA CÁC TÁC GIẢ
Tác giả Huỳnh Thị Ngọc Mai viết, tổng hợp và chỉnh
sửa bản thảo.
Các tác giả Nguyễn Hoàng Thiên Phúc, Phan Hoàng
Chí Hiếu, Phan Thị Hiếu Nghĩa, Lê Hồng Kông,
TrươngThị Huỳnh Như tham gia viết bản thảo.
Các tác giả Khanh Lê, Hồ Văn Dũng tham gia chỉnh
sửa bản thảo.
Các tác giả Nguyễn Thụy Vy, Trần Lê Bảo Hà, Trần
VănHiếu, Nguyễn HữuHoàng tham gia viết và chỉnh
sửa bản thảo.
Các tác giả Nguyễn Trí Nhân, Trần LinhThước tham
gia chỉnh sửa bản thảo.
TÀI LIỆU THAMKHẢO
[1] C. Huang, Y. Wang, X. Li, L. Ren, J. Zhao, Y. Hu, et al. Clinical
features of patients infected with 2019 novel coronavirus in
Wuhan, China. Lancet, 395(10223):497–506, 2020.
[2] J. F. W. Chan, S. Yuan, et al. A familial cluster of pneumo-
nia associated with the 2019 novel coronavirus indicating
person-to-person transmission: a study of a family cluster.
Lancet, 395(10223):514–523, 2020.
[3] P. Zhou, X. Yang, et al. A pneumonia outbreak associated
with a new coronavirus of probable bat origin. Nature,
579(7798):270–273, 2020.
[4] Y. Xu. Unveiling the Origin and Transmission of 2019-nCoV.
Vol. 28, Trends in Microbiology. Elsevier Ltd, pages 239–240,
2020.
[5] Coronavirus disease 2019 [Internet]. [cited 2020 Apr 15].
[6] Y. Guan et al. Isolation and characterization of viruses re-
lated to the SARS coronavirus from animals in Southern
China. Science (80- ), 302(5643):276–278, 2003.
[7] J. Cui, F. Li, and Z. L. Shi. Origin and evolution of pathogenic
coronaviruses. Vol. 17, Nature ReviewsMicrobiology. Nature
Publishing Group, pages 181–192, 2019.
[8] S. Su, G. Wong, W. Shi, et al. Epidemiology, Genetic Recom-
bination, andPathogenesis of Coronaviruses. Vol. 24, Trends
in Microbiology. Elsevier Ltd, pages 490–502, 2016.
[9] B. Hu, X. Ge, L. F. Wang, and Z. Shi. Bat origin of human
coronaviruses Coronaviruses: Emerging and re-emerging
pathogens in humans and animals Susanna Lau Positive-
strand RNA viruses. Vol. 12, Virology Journal. BioMedCentral
Ltd, 1(10), 2015.
[10] A. Berto, P. H. Anh, et al. Detection of potentially novel
paramyxovirus and coronavirus viral RNA in bats and rats in
the Mekong Delta region of southern Viet Nam. Zoonoses
Public Health, 65(1):30–42.
[11] M. V. T. Phan, T. T. Ngo, A. P. Hong, S. Baker, P. Kellam, and
M. Cotten. Identification and characterization of Coronaviri-
dae genomes from Vietnamese bats and rats based on con-
served protein domains. Virus Evol, 4(2), 2018.
[12] COVID-19 Pandemic | Voice of America - English [Internet].
[cited 2020 Apr 10].
[13] COVID-19 Map - Johns Hopkins Coronavirus Resource Cen-
ter [Internet]. [cited 2020 Jun 4].
[14] RealtimeMonitoringWuhanCoronavirus - By KompaGroup
[Internet]. [cited 2020 Jun 3].
[15] TRANG TIN VỀ DỊCH BỆNH VIÊM ĐƯỜNG HÔ HẤP CẤP
COVID-19 - Bộ Y tế [Internet]. [cited 2020 Jun 16] Available
from: .
[16] S. M. Kissler, C. Tedijanto, E. Goldstein, Y. H. Grad, andM. Lip-
sitch. Projecting the transmission dynamics of SARS-CoV-2
through the post-pandemic period. medRxiv, 2020.
[17] Microdroplets might explain the rapid spread of COVID-19
| World Economic Forum [Internet]. [cited 2020 Apr 18].
[18] M. Hoffmann, H. Kleine-Weber, S. Schroeder, et al. SARS-
CoV-2 Cell Entry Depends on ACE2 and TMPRSS2 and Is
Blocked by a Clinically Proven Protease Inhibitor. Cell, pages
1–10, 2020.
605
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(3):584-610
[19] A. C. Walls, Y. J. Park, M. A. Tortorici, A. Wall, A. T. McGuire,
and D. Veesler. Structure, Function, and Antigenicity of the
SARS-CoV-2 Spike Glycoprotein. Cell, pages 1–12, 2020.
[20] D. Wrapp and N. Wang. Cryo-EM structure of the 2019-
nCoV spike in the prefusion conformation. Science (80- ),
367(6483):1260–1263, 2020.
[21] B. Coutard, C. Valle, X. Lamballerie, B. Canard, N. G. Seidah,
and E. Decroly. The spike glycoprotein of the new coron-
avirus 2019-nCoV contains a furin-like cleavage site absent
in CoV of the same clade. Antiviral Res, 176:104742, 2020.
[22] X. Tian, C. Li, et al. Potent binding of 2019 novel coronavirus
spike protein by a SARS coronavirus-specific humanmono-
clonal antibody. EmergMicrobes Infect, 9(1):382–385, 2020.
[23] J. Lan, J. Ge, et al. Crystal structure of the 2019-nCoV spike
receptor-binding domain bound with the ACE2 receptor.
bioRxiv, pages 1–20, 2020.
[24] X. Ou, Y. Liu, et al. Characterization of spike glycoprotein of
SARS-CoV-2 on virus entry and its immune cross-reactivity
with SARS-CoV. Nat Commun, 11(1):1620, 2020.
[25] R. Yan, Y. Zhang, Y. Li, L. Xia, Y. Guo, and Q. Zhou. Structural
basis for the recognition of the SARS-CoV-2 by full-length
human ACE2. Science, 2762:1–10, 2020.
[26] N. Doremalen, T. Bushmaker, D. H. Morris, M. G. Holbrook,
A. Gamble, B. N. Williamson, et al. Aerosol and Surface Sta-
bility of SARS-CoV-2 as Compared with SARS-CoV-1. N Engl
J Med, 2020.
[27] P. Anfinrud, V. Stadnytskyi, C. Ẻ. Bax, and A. Bax. Visualiz-
ing Speech-Generated Oral Fluid Droplets with Laser Light
Scattering. N Engl J Med, 2020.
[28] M. Ciotti, S. Angeletti, et al. COVID-19 Outbreak: An
Overview. Chemotherapy, pages 1–9, 2020.
[29] Clinical Care Guidance for Healthcare Professionals about
Coronavirus (COVID-19) | CDC [Internet]. [cited 2020 Jun 4].
[30] Management of Patients with Confirmed 2019-nCoV | CDC
[Internet]. [cited 2020 Apr 15].
[31] F. A. Rabi, M. S. Zoubi, A. D. Al-Nasser, G. A. Kasasbeh, and
D. M. Salameh. Sars-cov-2 and coronavirus disease 2019:
What we know so far. Pathogens, 9(3):1–14, 2020.
[32] L.Morawska and J. Cao. Airborne transmissionof SARS-CoV-
2: Theworld should face the reality. Environ Int, 139:105730,
2020.
[33] P. L. Delamater, E. J. Street, T. F. Leslie, Y. T. Yang, and K. H. Ja-
cobsen. Complexity of the basic reproduction number (R0).
Emerg Infect Dis, 25(1):1–4, 2019.
[34] S. Zhao, Q. Lin, et al. Preliminary estimation of the basic
reproduction number of novel coronavirus (2019-nCoV) in
China, from2019 to 2020: A data-driven analysis in the early
phase of the outbreak. Int J Infect Dis, 92:214–217, 2020.
[35] M. D’Arienzo and A. Coniglio. Assessment of the SARS-CoV-
2 basic reproduction number, R0, based on the early phase
of COVID-19 outbreak in Italy. Biosaf Heal, 2020.
[36] S. A. Lauer, K. H. Grantz, et al. The Incubation Period of Coro-
navirus Disease 2019 (COVID-19) From Publicly Reported
Confirmed Cases: Estimation and Application. Ann Intern
Med, 2020.
[37] Team TNCPERE, Team TNCPERE. The Epidemiological Char-
acteristics of an Outbreak of 2019 Novel Coronavirus Dis-
eases (COVID-19) - China, 2020. ChinaCDCWeekly, 2(8):113–
122, 2020.
[38] G. Onder, G. Rezza, and S. Brusaferro. Case-Fatality Rate and
Characteristics of Patients Dying in Relation to COVID-19 in
Italy. Vol. 323, JAMA - Journal of the American Medical As-
sociation. American Medical Association, pages 1775–1776,
2020.
[39] Mortality Risk of COVID-19 - Statistics and Research - Our
World in Data [Internet]. [cited 2020 Jun 6].
[40] Coronavirus Graphs: Worldwide Cases and Deaths - Worl-
dometer [Internet]. [cited 2020 Jun 16].
[41] Coronavirus Death Rate (COVID-19) - Worldometer [Inter-
net]. [cited 2020 Jun 6].
[42] P. Conti and A. Younes. Coronavirus COV-19/SARS-CoV-2 af-
fects women less than men: clinical response to viral infec-
tion. J Biol Regul Homeost Agents, 34(2), 2020.
[43] L. Mousavizadeh and S. Ghasemi. Genotype and pheno-
type of COVID-19: Their roles in pathogenesis. J Microbiol
Immunol Infect, 2020.
[44] F. Wu, S. Zhao, et al. A new coronavirus associated with hu-
man respiratory disease in China. Nature, 579(7798):265–
269, 2020.
[45] SARS-CoV-2 (Severe acute respiratory syndrome coron-
avirus 2) Sequences [Internet]. [cited 2020 Jun 3].
[46] GISAID - Next hCoV-19 App [Internet]. [cited 2020 Jun 3].
[47] I. Seah, X. Su, and G. Lingam. Revisiting the dangers of the
coronavirus in the ophthalmology practice. Eye, pages 1–3,
2020.
[48] J. F.W. Chan, K. H. Kok, et al. Genomic characterization of the
2019 novel human-pathogenic coronavirus isolated from
a patient with atypical pneumonia after visiting Wuhan.
EmergMicrobes Infect, 9(1):221–236, 2020.
[49] Q. Zeng, M. A. Langereis, A. L. W. Van-Vliet, E. G. Huizinga,
and R. J. De-Groot. Structure of coronavirus hemagglutinin-
esterase offers insight into corona and influenza virus evo-
lution. Proc Natl Acad Sci U S A, 105(26):9065–9069, 2008.
[50] T. Zhang, Q. Wu, and Z. Zhang. Probable pangolin origin
of 2019-nCoV associated with outbreak of COVID-19. SSRN
eLibrary, pages 1–6, 2020.
[51] Y-Z. Zhang and E. C. Holmes. A Genomic Perspective on the
Origin and Emergence of SARS-CoV-2. Cell, 0(0):1–5, 2020.
[52] W. Song, M. Gui, X. Wang, and Y. Xiang. Cryo-EM structure
of the SARS coronavirus spike glycoprotein in complex with
its host cell receptor ACE2. Heise MT, editor. PLOS Pathog,
14(8):e1007236, 2018.
[53] Y. Yuan, D. Cao, Y. Zhang, et al. Cryo-EM structures of MERS-
CoV and SARS-CoV spike glycoproteins reveal the dynamic
receptor binding domains. Nat Commun, 8(1):1–9, 2017.
[54] K. G. Andersen, A. Rambaut, W. I. Lipkin, E. C. Holmes, and
R. F. Garry. The proximal origin of SARS-CoV-2. Nat Med,
89(1):44–48, 2020.
[55] H. Zhou and X. Chen. A Novel Bat Coronavirus Closely
Related to SARS-CoV-2 Contains Natural Insertions at the
S1/S2 Cleavage Site of the Spike Protein. Curr Biol,
30(11):2196–2203, 2020.
[56] J. A. Jaimes, J. K. Millet, and G. R. Whittaker. Proteolytic
Cleavage of the SARS-CoV-2 Spike Protein and the Role of
theNovel S1 / S2 Site Spike Protein and theRole of theNovel
S1 / S2 Site. ISCIENCE, 23(6):101212, 2020.
[57] M. G. Hemida, D. K. W. Chu, et al. Mers coronavirus in
dromedary camel herd, Saudi Arabia. Emerg Infect Dis,
20(7):1231–1234, 2014.
[58] D. K. W. Chu, L. L. M. Poon, et al. MERS coronaviruses in
dromedary camels, Egypt. Emerg Infect Dis, 20(6):1049–
1053, 2014.
[59] F. Li, W. Li, M. Farzan, and S. C. Harrison. Structural
biology: Structure of SARS coronavirus spike receptor-
binding domain complexed with receptor. Science (80- ),
309(5742):1864–1868, 2005.
[60] K. Wu, G. Peng, M. Wilken, R. J. Geraghty, and F. Li. Mech-
anisms of host receptor adaptation by severe acute respi-
ratory syndrome coronavirus. J Biol Chem, 287(12):8904–
8911, 2012.
[61] Y. Wan, J. Shang, R. Graham, R. S. Baric, and F. Li. Recep-
tor recognition by novel coronavirus fromWuhan: An anal-
ysis basedondecade-long structural studies of SARS. JVirol,
pages 1–9, 2020.
[62] M. S. Diamond and T. C. Pierson. The Challenges of Vaccine
Development against a New Virus during a Pandemic. Cell
Host Microbe, 27(5):699–703, 2020.
[63] S. Duffy. Why are RNA virus mutation rates so damn high? .
PLOS Biol, 16(8):e3000003, 2018.
[64] V.M. Corman, O. Landt, et al. Detection of 2019 novel coron-
avirus (2019-nCoV) by real-time RT-PCR. Euro Surveill, 25(3),
2020.
606
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(3):584-610
[65] E. Suleman, M. S. Mtshali, and E. Lane. Investigation of
false positives associated with loop-mediated isothermal
amplification assays for detection of Toxoplasma gondii in
archived tissue samples of captive felids. J Vet Diagnostic
Investig, 28(5):536–542, 2016.
[66] T. Nguyen, B. D. Duong, and A. Wolff. 2019 Novel Coro-
navirus Disease (COVID-19): Paving the Road for Rapid
Detection and Point-of-Care Diagnostics. Micromachines,
11(3):306, 2020.
[67] W. P. Hofmann, V. Dries, E. Herrmann, B. Gärtner, S. Zeuzem,
and C. Sarrazin. Comparison of transcription mediated
amplification (TMA) and reverse transcription polymerase
chain reaction (RT-PCR) for detection of hepatitis C virus
RNA in liver tissue. J Clin Virol, 32(4):289–293, 2005.
[68] F. Miao, J. Zhang, et al. Rapid and sensitive recombinase
polymerase amplification combined with lateral flow strip
for detectingAfrican swine fever virus. FrontMicrobiol, 2019.
[69] L. Comanor, F. Anderson, et al. Transcription-mediated am-
plification is more sensitive than conventional PCR-based
assays for detecting residual serumHCVRNAat endof treat-
ment. Am J Gastroenterol, 96(10):2968–2972, 2001.
[70] Home - Vivaldi [Internet]. [cited 2020 Apr 13].
[71] M. M. Parida, S. R. Santhosh, et al. Development and
evaluation of reverse transcription-loop-mediated isother-
mal amplification assay for rapid and real-time detection of
Japanese encephalitis virus. J Clin Microbiol, ;44(11):4172–
4178, 2006.
[72] C. Zhou, Y. Mu, et al. Gold nanoparticles based colorimet-
ric detection of target DNA after loop-mediated isothermal
amplification. Chem Res Chinese Univ, 29(3):424–428, 2013.
[73] H. Nishimasu, F. A. Ran, et al. Crystal structure of Cas9 in
complex with guide RNA and target DNA. Cell, 156(5):935–
949, 2014.
[74] M. Jinek, F. Jiang, D. W. Taylor, et al. Structures of Cas9
endonucleases reveal RNA-mediated conformational acti-
vation. Science (80- ), 343(6176), 2014.
[75] X. Wang, P. Ji, et al. CRISPR/Cas12a technology combined
with immunochromatographic strips for portabledetection
of African swine fever virus. Commun Biol, 3(1):1–8.
[76] L. Guo, X. Sun, et al. SARS-CoV-2 detection with CRISPR di-
agnostics. Cell Discov, 6(1):34, 2020.
[77] J. P. Broughton, X. Deng, et al. CRISPR-Cas12-based detec-
tion of SARS-CoV-2. Nat Biotechnol, 2020.
[78] S. Aydin. A short history, principles, and types of ELISA,
and our laboratory experience with peptide/protein anal-
yses using ELISA. Peptides, 72:4–15, 2015.
[79] M. Li, R. Jin, et al. Generation of antibodies against COVID-
19 virus for development of diagnostic tools. medRxiv.
27;(1):2020.02.20.20025999, 2020.
[80] B.Diaoet al. Diagnosis ofAcuteRespiratory SyndromeCoro-
navirus 2 Infection by Detection of Nucleocapsid Protein
running title: Diagnosis of COVID-19 by N antigen detec-
tion.
[81] X. Cai, J. Chen, et al. A Peptide-based Magnetic Chemi-
luminescence Enzyme Immunoassay for Serological Diag-
nosis of Corona Virus Disease 2019 (COVID-19). medRxiv.
2020.02.22.20026617. , 2020.
[82] F. Amanat, T. Nguyen, et al. A serological assay to de-
tect SARS-CoV-2 seroconversion in humans. medRxiv.
2020.03.17.20037713. , 2020.
[83] K. M. Koczula and A. Gallotta. Lateral flow assays. Essays
Biochem, 60(1):111–120, 2016.
[84] J. Xiang, M. Yan, et al. Evaluation of Enzyme-Linked Im-
munoassay and Colloidal Gold- Immunochromatographic
Assay Kit for Detection of Novel Coronavirus (SARS-Cov-2)
Causing an Outbreak of Pneumonia (COVID-19). medRxiv.
2020.02.27.20028787. , 2020.
[85] A. Alhassan, Z. Li, C. B. Poole, and C. K. S. Carlow. Expanding
the MDx toolbox for filarial diagnosis and surveillance. Vol.
31, Trends in Parasitology. Elsevier Ltd, pages 391–400, 2015.
[86] R. Hull. Plant Virology: Fifth Edition. Plant Virology: Fifth
Edition. Elsevier Inc, page 797, 2013.
[87] CoronavirusDisease 2019 (COVID-19) | FDA [Internet]. [cited
2020 Apr 15].
[88] Clinical management of severe acute respiratory infection
when COVID-19 is suspected [Internet]. [cited 2020 Apr 15].
[89] J. Pang, M. X. Wang, et al. Potential Rapid Diagnostics, Vac-
cine and Therapeutics for 2019 Novel Coronavirus (2019-
nCoV): A Systematic Review. J Clin Med, 9(3):623, 2020.
[90] C. Liu, Q. Zhou, et al. Research and Development on Ther-
apeutic Agents and Vaccines for COVID-19 and Related Hu-
man Coronavirus Diseases. ACS Cent Sci, 2020.
[91] R. Wu, L. Wang, et al. An Update on Current Therapeutic
Drugs Treating COVID-19. Curr Pharmacol reports, pages 1–
15, 2020.
[92] T. P. Sheahan, A. C. Sims, et al. Comparative therapeutic effi-
cacy of remdesivir and combination lopinavir, ritonavir, and
interferon beta against MERS-CoV. Nat Commun, 11(1):222,
2020.
[93] E. Wit, F. Feldmann, et al. Prophylactic and therapeu-
tic remdesivir (GS-5734) treatment in the rhesus macaque
model of MERS-CoV infection. Proc Natl Acad Sci U S A,
117(12):6771–6776, 2020.
[94] W. C. Ko, J.M. Rolain, et al. Arguments in favour of remdesivir
for treating SARS-CoV-2 infections. International Journal of
Antimicrobial Agents. Elsevier B.V, 2020.
[95] NIH clinical trial shows Remdesivir accelerates recovery
from advanced COVID-19 | National Institutes of Health
(NIH) [Internet]. [cited 2020 May 21].
[96] M. J. Vincent, E. Bergeron, et al. Chloroquine is a potent
inhibitor of SARS coronavirus infection and spread. Virol J.
Aug, 22(2):69, 2005.
[97] E. Keyaerts, L. Vijgen, P. Maes, J. Neyts, and M. V. Ranst. In
vitro inhibition of severe acute respiratory syndrome coro-
navirus by chloroquine. Biochem Biophys Res Commun,
323(1):264–268, 2004.
[98] S. Şimşek-Yavuz and S. Ünal. Antiviral treatment of covid-19.
Vol. 50, Turkish Journal ofMedical Sciences. TurkiyeKlinikleri,
pages 611–619, 2020.
[99] TheVietnamChloroquine Treatment onCOVID-19 - Full Text
View - ClinicalTrials.gov [Internet]. [cited 2020 Jun 5].
[100] K. Gbinigie and K. Frie. Should chloroquine and hydrox-
ychloroquine be used to treat COVID-19? A rapid review.
BJGP open, 2020.
[101] B. Cao, Y. Wang, et al. A Trial of Lopinavir-Ritonavir in Adults
Hospitalized with Severe Covid-19. N Engl J Med, 2020.
[102] J. Lim, S. Jeon, et al. Case of the index patient who caused
tertiary transmission of coronavirus disease 2019 in Korea:
The application of lopinavir/ritonavir for the treatment of
COVID-19 pneumonia monitored by quantitative RT-PCR. J
KoreanMed Sci, 35(6).
[103] Q. Cai, M. Yang, et al. Experimental Treatment with Favipi-
ravir for COVID-19: An Open-Label Control Study. Engineer-
ing, 2020.
[104] Y. Li, X. Liu, et al. Traditional Chinese herbal medicine for
treating novel coronavirus (COVID-19) pneumonia: proto-
col for a systematic review and meta-analysis. Syst Rev. Dec,
9(1):75, 2020.
[105] J. Xu and Y. Zhang. Traditional Chinese Medicine treatment
of COVID-19. . Complement Ther Clin Pract, 39:101165, 2020.
[106] L. T. F. Ho, K. K. H. Chan, V. C. H. Chung, and T. H. Leung.
Highlights of traditional Chinese medicine frontline expert
advice in the China national guideline for COVID-19. Eur J
Integr Med, 3:101116, 2020.
[107] H. Luo et al. Can Chinese Medicine Be Used for Prevention
of Corona Virus Disease 2019 (COVID-19)? A Review of His-
torical Classics, Research Evidence and Current Prevention
Programs. Chin J Integr Med, 2020.
[108] B. T. P. Thuy, T. T. A. My, et al. Investigation into SARS-
CoV-2 Resistance of Compounds in Garlic Essential Oil. ACS
Omega, 2020.
[109] Therapeutic Options for COVID-19 Patients | CDC [Internet].
[cited 2020 Jun 5].
607
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(3):584-610
[110] T. Singhal. A Review of Coronavirus Disease-2019 (COVID-
19). Vol. 87, Indian Journal of Pediatrics. Springer, pages
281–286, 2020.
[111] M. Wujtewicz, A. Dylczyk-Sommer, A. Aszkiełowicz,
S. Zdanowski, S. Piwowarczyk, and R. Owczuk. COVID-19 -
what should anaethesiologists and intensivists know about
it? Anaesthesiol Intensive Ther, 52(1):34–41, 2020.
[112] Z. Song, Y. Hu, S. Zheng, L. Yang, and R. Zhao. Hospital phar-
macists’ pharmaceutical care for hospitalized patients with
COVID-19: Recommendations and guidance from clinical
experience. Res Soc Adm Pharm, 2020.
[113] Jin YH, Cai L, Cheng ZS, Cheng H, Deng T, Fan YP, et al. A
rapid advice guideline for the diagnosis and treatment of
2019 novel coronavirus (2019-nCoV) infected pneumonia
(standard version). Vol. 7, MilitaryMedical Research. BioMed
Central Ltd, page 4, 2020.
[114] B. Shanmugaraj and K. Siriwattananon. Perspectives on
monoclonal antibody therapy as potential therapeutic in-
tervention for Coronavirus disease-19 (COVID-19). Vol. 38,
Asian Pacific journal of allergy and immunology. NLM (Med-
line), pages 10–18, 2020.
[115] A. AminJafari and S. Ghasemi. The Possible of Immunother-
apy for COVID-19: a Systematic Review. Int Immunopharma-
col, 83:106455, 2020.
[116] E. M. Bloch, S. Shoham, et al. Deployment of convalescent
plasma for the prevention and treatment of COVID-19. JClin
Invest, 2020.
[117] K. Duan, B. Liu, C. Li, et al. Effectiveness of convalescent
plasma therapy in severe COVID-19 patients. Proc Natl Acad
Sci. 202004168, 2020.
[118] B. Zhang, S. Liu, et al. Treatment with convalescent plasma
for critically ill patients with SARS-CoV-2 infection. Chest,
2020.
[119] Y. Yi, P. N. P. Lagniton, S. Ye, E. Li, and R. H. Xu. COVID-19:
what has been learned and to be learned about the novel
coronavirus disease. Int J Biol Sci, 16(10):1753–1766, 2020.
[120] R. Strugnell, F. Zepp, A. Cunningham, and T. Tantawichien.
Vaccine antigens. Perspect Vaccinol, 1(1):61–88, 2011.
[121] WHO | Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) [Inter-
net]. [cited 2020 Apr 15].
[122] WHO | Middle East respiratory syndrome coronavirus
(MERS-CoV) [Internet]. [cited 2020 Apr 15].
[123] Draft landscape of COVID-19 candidate vaccines [Internet].
[cited 2020 Jun 3].
[124] Y. He and S. Jiang. Vaccine Design for Severe Acute Respira-
tory Syndrome Coronavirus. 18(2):327–332, 2005.
[125] Chinese Clinical Trial Register (ChiCTR) - The world health
organization international clinical trials registeredorganiza-
tion registered platform [Internet]. [cited 2020 Jun 3].
[126]
[127] Safety and Immunogenicity Studyof InactivatedVaccine for
Prophylaxis of SARS CoV-2 Infection (COVID-19) - Full Text
View - ClinicalTrials.gov [Internet]. [cited 2020 Jun 3].
[128] Safety and Immunogenicity Study of Inactivated Vaccine
for Preventionof SARS-CoV-2 Infection(COVID-19) - Full Text
View - ClinicalTrials.gov [Internet]. [cited 2020 Jun 3].
[129] Q. Gao, L. Bao, et al. Development of an inactivated vaccine
candidate for SARS-CoV-2. Science (80- ), eabc1932, 2020.
[130] Y. He, Y. Zhou, P. Siddiqui, and S. Jiang. Inactivated SARS-
CoV vaccine elicits high titers of spike protein-specific anti-
bodies that block receptor binding and virus entry. Biochem
Biophys Res Commun, 325(2):445–452, 2004.
[131] L. Tang, Q. Zhu, et al. Inactivated SARS-CoV vaccine pre-
pared from whole virus induces a high level of neutraliz-
ing antibodies in BALB/c mice. DNACell Biol, 23(6):391–394,
2004.
[132] Y. Tsunetsugu-Yokota. Large-Scale Preparation of UV-
Inactivated SARS Coronavirus Virions for Vaccine Antigen.
In: Cavanagh D, editor. SARS- and Other Coronaviruses:
Laboratory Protocols. Totowa, NJ: Humana Press, pages
119–126, 2008.
[133] S. Xiong, Y. F. Wang, et al. Immunogenicity of SARS inacti-
vated vaccine in BALB/c mice. Immunol Lett, 95(2):139–143,
2004.
[134] Y. He, J. Li, et al. Identification and characterization of novel
neutralizing epitopes in the receptor-binding domain of
SARS-CoV spike protein: Revealing the critical antigenic de-
terminants in inactivated SARS-CoV vaccine. Vaccine. 2006,
24(26):5498–5508.
[135] S. Jiang, Y. He, and S. Liu. SARS Vaccine Development - Vol-
ume 11, Number 7-July 2005 - Emerging InfectiousDiseases
journal - CDC. Emerg Infect Dis, 11(7):1016, 2005.
[136] W. Shang, Y. Yang, Y. Rao, and X. Rao. The outbreak of
SARS-CoV-2 pneumonia calls for viral vaccines. npj Vaccines,
5(1):18, 2020.
[137] D. Kurup, C. Wirblich, H. Feldmann, A. Marzi, and M. J.
Schnell. Rhabdovirus-Based Vaccine Platforms against
Henipaviruses. J Virol, 89(1):144–154, 2015.
[138] N. Tatsis and H. C. J. Ertl. Adenoviruses as vaccine vectors.
Vol. 10, Molecular Therapy. Cell Press, pages 616–629, 2004.
[139] L. R. Baden, S. R. Walsh, et al. First-in-Human Evaluation
of the Safety and Immunogenicity of a Recombinant Ade-
novirus Serotype 26 HIV-1 Env Vaccine (IPCAVD 001). 2012.
[140] S. P. Buchbinder, D. V. Mehrotra, et al. Efficacy assess-
ment of a cell-mediated immunity HIV-1 vaccine (the Step
Study): a double-blind, randomised, placebo-controlled,
test-of-concept trial. Lancet, 372(9653):1881–1893, 2008.
[141] P. Callebaut, L. Enjuanes, and M. Pensaert. An adenovirus
recombinant expressing the spike glycoprotein of porcine
respiratory coronavirus is immunogenic in swine. J Gen Vi-
rol, 77(2):309–313, 1996.
[142] H. Weingartl, M. Czub, et al. Immunization with Modified
Vaccinia Virus Ankara-Based Recombinant Vaccine against
Severe Acute Respiratory Syndrome Is Associated with En-
hanced Hepatitis in Ferrets. J Virol, 78(22):12672–12676,
2004.
[143] Clinical Trials Register ChAdOx1 [Internet]. [cited 2020 Jun
3].
[144] F. C. Zhu, Y. H. Li, et al. Safety, tolerability, and im-
munogenicity of a recombinant adenovirus type-5 vec-
tored COVID-19 vaccine: a dose-escalation, open-label,
non-randomised, first-in-human trial. Lancet, 2020.
[145] Chinese Clinical Trial Register (ChiCTR) - The world health
organization international clinical trials registeredorganiza-
tion registered platform [Internet]. [cited 2020 Jun 3].
[146] U. J. Buchholz, A. Bukreyev, L. Yang, E. W. Lamirande, B. R.
Murphy, et al. Contributions of the structural proteins of
severe respiratory syndrome coronavirus to protective im-
munity. Proc Natl Acad Sci U S A, 101(26):9804–9809, 2004.
[147] H. Y. Li, S. Ramalingam, and M. L. Chye. Accumulation of
recombinant SARS-CoV spike protein in plant cytosol and
chloroplasts indicate potential for development of plant-
derivedoral vaccines. ExpBiolMed, 231(8):1346–1352, 2006.
[148] N. Pogrebnyak, M. Golovkin, et al. Severe acute respira-
tory syndrome (SARS) S protein production in plants: De-
velopment of recombinant vaccine. Proc Natl Acad Sci U S A,
102(25):9062–9067, 2005.
[149] R. Twyman, S. Schillberg, and R. Fischer. Optimizing the
Yield of Recombinant Pharmaceutical Proteins in Plants.
Curr PharmDes, 19(31):5486–5494, 2013.
[150] Evaluation of the Safety and Immunogenicity of a SARS-
CoV-2 rS (COVID-19) Nanoparticle Vaccine With/Without
Matrix-M Adjuvant - Full Text View - ClinicalTrials.gov [Inter-
net]. [cited 2020 Jun 3].
[151] T. R. F. Smith et al. Immunogenicity of a DNA vaccine candi-
date for COVID-19. Nat Commun, 11(1):2601.
[152] J. E. Martin et al. A SARS DNA Vaccine Induces Neutralizing
Antibody andCellular Immune Responses in Healthy Adults
in a Phase I Clinical Trial. 26(50):6338–6343, 2009.
[153] D. F. L. King, P. F. McKay, J. F. S. Mann, C. B. Jones, and R. J.
Shattock. Plasmid DNA Vaccine Co-Immunisation Modu-
lates Cellular and Humoral Immune Responses Induced by
Intranasal Inoculation in Mice. Wang S, editor. PLoS One,
608
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(3):584-610
10(11):e0141557, 2015.
[154] Z. Y. Yang et al. A DNA vaccine induces SARS coronavirus
neutralization and protective immunity in mice. Nature,
428(6982):561–564, 2004.
[155] E. Marshall and M. Enserink. Caution Urged on SARS Vac-
cines. Science (80- ), 303(5660):944–946, 2004.
[156] Safety, Tolerability and Immunogenicity of INO-4800 for
COVID-19 in Healthy Volunteers - Full Text View - Clinical-
Trials.gov [Internet]. [cited 2020 Jun 3].
[157] F. Martinon et al. Induction of virus-specific cytotoxic T lym-
phocytes in vivo by liposome-entrapped mRNA. Eur J Im-
munol, 23(7):1719–1722, 1993.
[158] N. Pardi et al. Zika virus protection by a single low-
dose nucleoside-modified mRNA vaccination. Nature,
543(7644):248–251, 2017.
[159] M. Alberer et al. Safety and immunogenicity of a mRNA
rabies vaccine in healthy adults: an open-label, non-
randomised, prospective, first-in-human phase 1 clinical
trial. Lancet, 390(10101):1511–1520, 2017.
[160] S. John et al. Multi-antigenic human cytomegalovirus
mRNA vaccines that elicit potent humoral and cell-
mediated immunity. Vaccine, 36(12):1689–1699, 2018.
[161] H. Ẻ. Tsai et al. Pro-opiomelanocortin gene delivery sup-
presses the growth of established Lewis lung carcinoma
through a melanocortin-1 receptor-independent pathway.
J GeneMed, 14(1):44–53, 2012.
[162] J. Probst et al. Spontaneous cellular uptake of exogenous
messenger RNA in vivo is nucleic acid-specific, saturable
and ion dependent. Gene Ther, 14(15):1175–1180, 2007.
[163] B. Petsch et al. Protective efficacy of in vitro synthesized,
specific mRNA vaccines against influenza A virus infection.
Nat Biotechnol, 30(12):1210–1216, 2012.
[164] A. K. Banerjee. 5’-Terminal cap structure in eucaryotic mes-
senger ribonucleic acids. Microbiological Reviews, 44:175–
205, 1980.
[165] M. Wickens. How the messenger got its tail: addition of
poly(A) in the nucleus. Trends Biochem Sci, 15(7):277–281,
1990.
[166] D. R. Gallie. The cap and poly(A) tail function synergisti-
cally to regulate mRNA translational efficiency. Genes Dev,
5(11):2108–2116, 1991.
[167] M. Kozak. Point mutations define a sequence flanking the
AUG initiator codon that modulates translation by eukary-
otic ribosomes. Cell, 44(2):283–292, 1986.
[168] S. Vivinus, S. Baulande, et al. An element within the 50
untranslated region of human Hsp70 mRNA which acts as
a general enhancer of mRNA translation. Eur J Biochem,
268(7):1908–1917, 2001.
[169] H. Zhang et al. Genome editing of upstream open reading
frames enables translational control in plants. Vol. 36, Na-
ture Biotechnology. Nature Publishing Group, pages 894–
900, 2018.
[170] K. Karikó, H. Muramatsu, J. Ludwig, and D. Weissman. Gen-
erating the optimal mRNA for therapy: HPLC purification
eliminates immune activation and improves translation of
nucleoside-modified, protein-encoding mRNA. Nucleic
Acids Res, 39(21):1–10, 2011.
[171] Y.Wanget al. SystemicdeliveryofmodifiedmRNAencoding
herpes simplex virus 1 thymidine kinase for targeted cancer
gene therapy. Mol Ther, 21(2):358–367, 2013.
609
Science & Technology Development Journal – Natural Sciences, 4(3):584-610
Open Access Full Text Article Review
1Faculty of Biology and Biotechnology,
University of Science, Vietnam National
University Ho Chi Minh City (HCMUS),
227 Nguyen Van Cu Street, Ward 4,
District 5, Ho Chi Minh City, Vietnam
2Research Center for Hi-Tech Application
in Agriculture (RCHAA) HCMUS,
Quarter 6, Linh Trung Ward, Thu Duc
District, Ho Chi Minh City, Vietnam
3Cisbay Global, Inc, 6389 San Ignacio
AveSan Jose, CA 95119 – The United
States of America
430/04 Hospital - The Ministry of Public
Security, 9 Su Van Hanh Street, Ward 9,
District 5, Ho Chi Minh City, Vietnam
Correspondence
Thuoc L. Tran, Faculty of Biology and
Biotechnology, University of Science,
Vietnam National University Ho Chi Minh
City (HCMUS), 227 Nguyen Van Cu
Street, Ward 4, District 5, Ho Chi Minh
City, Vietnam
Email: tlthuoc@hcmus.edu.vn
History
Received: 21-4-2020
Accepted: 13-6-2020
Published: 01-7-2020
DOI : 10.32508/stdjns.v4i3.907
A review of COVID-19: Molecular basis, diagnosis, therapeutics
and prevention
Mai T. N. Huynh1, Phuc H. T. Nguyen1, Hieu H. C. Phan1, Nghia T. H. Phan1, Kong H. Le1,2, Nhu T. H. Truong1,2,
Khanh Le3, Dung V. Ho4, Vy T. Nguyen1, Ha L. B. Tran1, Hieu V. Tran1, Hoang H. Nguyen1,2, Nhan T. Nguyen1,
Thuoc L. Tran1,*
Use your smartphone to scan this
QR code and download this article
ABSTRACT
Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is the confirmed viral pathogen of
COVID-19, a pandemic originated from Wuhan, China at the end of 2019. Since then, SARS-CoV-2
has rapidly spread across the globe with over 8 million confirmed cases and more than 430.000
deaths worldwide as of mid-June 2020. Similar to other strains of coronavirus, the envelope of
SARS-CoV-2 comprises of three structural proteins: S protein (spike), E protein (envelope) and M
glycoprotein (membrane). SARS-CoV-2 capsids are spherical or pleomorphic. Each capsid contains
a positive-sense single-stranded RNA (+ssRNA-Class IV-Baltimore) associated with nucleoprotein
N. The viral RNA genome is approximately 30 kb in length and contains 14 open reading frames
(ORFs). The binding affinity of the viral S protein to the ACE2 (angiotensin-converting enzyme 2)
receptor facilitates the attachment of SARS-CoV-2 to human epithelial cells. Upon binding, SARS-
CoV-2 spike protein is cleaved and activated by TMPRSS2 (transmembrane protease, serine 2) or by
cathepsin L at the cleavage site S2', and also by furin at the cleavage site S1/S2. The furin cleav-
age motif RR_R is a notable feature, firstly found in SARS-CoV-2 S protein, which may increase virus
transmission rate. This feature andmany others might result from several evolution events in SARS-
CoV-2 genome. These events could occur when coronaviruses, including SARS-CoV-2, spread from
one host to another. They can be causative to high virulence and transmission rate of future coro-
navirus strains, which may require the development of newer vaccine generations. To understand
of SARS-CoV-2's structure, infection mechanism, diagnosis, treatment, and vaccine development
strategies, a review of current literature is of highly importance to disease control in Vietnam.
Key words: chloroquine, CRISPR/Cas, MERS-CoV, mRNA vaccine, subunit vaccine
Cite this article : Huynh M T N, Nguyen P H T, Phan H H C, Phan N T H, Le K H, Truong N T H, Le K, Ho D
V, Nguyen V T, Tran H L B, Tran H V, Nguyen H H, Nguyen N T, Tran T L. A review of COVID-19: Molecular
basis, diagnosis, therapeutics and prevention. Sci. Tech. Dev. J. - Nat. Sci.; 4(3):584-610.
610
Copyright
© VNU-HCM Press. This is an open-
access article distributed under the
terms of the Creative Commons
Attribution 4.0 International license.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
covid_19_co_so_phan_tu_xet_nghiem_dieu_tri_va_phong_ngua.pdf