Theo Japan Times, kết quả nghiên cứu là sơ bộ và chưa được đánh giá ngang hàng (peer review) nhưng đã cung cấp những bằng chứng mới hỗ trợ những điều trước đây là lý thuyết.

Nghiên cứu do nhà nghiên cứu miễn dịch học Akiko Iwasaki, đại học Yale (Mỹ), dẫn dắt đã phát hiện virus có thể tái tạo bên trong não và sự hiện diện của nó làm thiếu oxy ở các tế bào não gần đó, mặc dù mức độ phổ biến chưa cao.

S. Andrew Josephson, chủ nhiệm khoa thần kinh tại Đại học California, San Francisco, ca ngợi các kỹ thuật được sử dụng trong nghiên cứu và nhận định "việc biết được liệu có sự hiện diện trực tiếp của virus trong não hay không là cực kỳ quan trọng".

Sẽ không hoàn toàn gây sốc nếu SARS-CoV-2 có khả năng phá vỡ hàng rào máu não – một cấu trúc bao quanh mạch máu não – cố gắng ngăn chặn các chất lạ. Ví dụ, virus Zika cũng làm được điều này, dẫn đến tổn thương đáng kể cho não của thai nhi.

Nhưng các bác sĩ cho đến nay vẫn tin rằng những tác động thần kinh ở khoảng một nửa số bệnh nhân có thể là kết quả của một phản ứng miễn dịch bất thường được gọi là "cơn bão cytokine" gây viêm não – chứ không phải do virus xâm nhập trực tiếp.

Nhóm nghiên cứu đã tiếp cận theo ba cách: lây nhiễm những bộ não nhỏ được nuôi trong phòng thí nghiệm được gọi là organoid (phiên bản thu nhỏ và đơn giản hóa của một cơ quan được sản xuất trong ống nghiệm); lây nhiễm cho chuột và kiểm tra mô não của bệnh nhân COVID-19 đã chết.

Trong các organoid của não, nhóm nghiên cứu phát hiện ra virus SARS-CoV-2 có thể lây nhiễm các tế bào thần kinh, sau đó chiếm quyền điều khiển bộ máy tế bào thần kinh để tạo ra các bản sao của chính nó. Các tế bào nhiễm bệnh lại thúc đẩy làm chết các tế bào xung quanh bằng cách chặn nguồn cung cấp oxy.

Một trong những lập luận chính chống lại lý thuyết về sự xâm lấn trực tiếp vào não là não thiếu một lượng protein gọi là ACE2 mà SARS-CoV-2 bám vào và được tìm thấy nhiều trong các cơ quan khác như phổi. Tuy nhiên, nghiên cứu phát hiện ra rằng các organoid có đủ ACE2 để tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm nhập của virus và các protein cũng có trong mô não của những bệnh nhân đã tử vong.

Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện một bệnh nhân COVID-19 nhập viện bị mê sảng có các kháng thể trung hòa chống lại virus trong dịch tủy sống – một bằng chứng ủng hộ thêm lý thuyết của họ.

Ở cách tiếp cận thứ 2, nghiên cứu đã xem xét hai nhóm chuột – một nhóm đã bị thay đổi gen để chúng chỉ có ACE2 trong phổi và nhóm kia chỉ ở não.

Những con nhiễm bệnh ở phổi có dấu hiệu tổn thương cơ quan này, trong khi những con nhiễm ở não giảm cân nhanh chóng và sớm tử vong. Điều này cho thấy khả năng gây tử vong cao khi virus xâm nhập não.

Cuối cùng, nghiên cứu xem xét não của ba bệnh nhân đã chết vì COVID-19 và tìm ra bằng chứng có virus ở những mức độ khác nhau.

Nhóm nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng mũi có thể cung cấp đường dẫn đến não, nhưng cho biết điều này cần được xác thực thông qua nghiên cứu sâu hơn.