Tin từ Bruxelles: Triển vọng điều trị bệnh COVID-19 và ung thư

Sau 3 năm nghiên cứu một nhóm các nhà khoa học thuộc trường Đại học Công giáo Louvain (UC Louvain) của Bỉ đã xác định được cơ chế xâm nhập của virus SARS-CoV-2 vào cơ thể người và gây ra bệnh COVID-19.

Vừa được công bố trên tạp chí danh tiếng Nature Communications, đây là nghiên cứu đầu tiên trên thế giới phát hiện ra cơ chế xâm nhập của virus SARS-CoV-2 vào tế bào, đồng thời mở ra triển vọng lớn về việc sản xuất một loại thuốc kháng virus dạng xịt, có thể tiêu diệt virus trong trường hợp bị lây nhiễm hoặc tiếp xúc có nguy cơ cao.

Trên thực tế, cho đến nay, vẫn chưa có phương pháp điều trị nào thực sự hiệu quả chống lại virus SARS-CoV-2 khi chúng luôn đe dọa tái phát dưới dạng này hay dạng khác vào một thời điểm nào đó.

Nhận thức rõ rằng việc phát triển một loại thuốc kháng virus để ngăn ngừa lây nhiễm đòi hỏi phải hiểu rõ hơn về các cơ chế chính xác ở cấp độ phân tử, nhóm nghiên cứu thuộc Viện Khoa học công nghệ phân tử của Đại học UC Louvain - do nhà khoa học David Alsteens đứng đầu - đã tiến hành nghiên cứu từ hai năm nay về cơ chế xâm nhập của virus SARS-CoV-2.

Các nhà khoa học đã sử dụng kính hiển vi lực nguyên tử để nghiên cứu sự tương tác giữa axit sialic (AS), các loại cặn đường có trên bề mặt tế bào và protein gai của SARS-CoV-2. Theo họ, tất cả các tế bào đều được bao phủ bởi cặn đường, có vai trò thúc đẩy quá trình nhận biết tế bào. Điều này cho phép virus dễ dàng xác định mục tiêu của chúng hơn, đồng thời coi đây là điểm bám để giúp chúng xâm nhập vào tế bào chủ và bắt đầu lây nhiễm.

Nhóm nghiên cứu của ĐH UC Louvain đã tập trung vào một biến thể của những loại đường này nhưng có mức độ tương tác với protein gai mạnh mẽ hơn so với các loại đường khác và họ đã tìm ra "chìa khóa" cho phép virus xâm nhập tế bào.

Theo các nhà khoa học, do virus được tạo thành từ một loạt các protein đột biến, các loại giác hút cho phép chúng bám vào tế bào và cuối cùng xâm nhập vào bên trong. Virus tìm thấy càng nhiều "chìa khóa" thì khả năng tương tác với tế bào càng tốt và "cánh cửa" sẽ mở ra càng lớn. Do đó, điều quan trọng là tìm ra cách virus quản lý để nhân lên các chìa khóa xâm nhập.

Để làm được điều này, các nhà khoa học đã chặn các điểm gắn của protein gai và do đó loại bỏ mọi tương tác với bề mặt tế bào. Để làm được điều này, một trong những điều kiện là sự tương tác giữa virus và tác nhân ngăn chặn phải mạnh hơn sự tương tác giữa virus và tế bào.

Giáo sư David Alsteens giải thích: "Chúng tôi đã chứng minh rằng các cấu trúc đa hóa trị (hoặc glycocluster) với nhiều axit sialic 9-O-acetyl hóa trên bề mặt của chúng cũng có thể ngăn chặn kết nối hơn là lây nhiễm SARS-CoV-2."

Ông cho biết protein có tên gọi Integrin-beta1 được tế bào sử dụng để bám vào các giá đỡ khác nhau trong cơ thể và liên kết với các tế bào khác trong quá trình di chuyển. Các nhà khoa học đã phân tích cách thức mà protein này giúp các reovirus, tác nhân gây nhiễm trùng đường hô hấp và đường ruột, xâm nhập vào tế bào. Họ thấy rằng giống như một ổ khóa, Integrin-beta1 cho phép các virus có chìa khóa để xâm nhập vào tế bào và đưa ra ngoài các loại virus khác. Như vậy, khi một virus tiếp xúc với protein này, một lỗ hổng sẽ xuất hiện bên trong tế bào. Các protein hình sợi bên trong tế bào sẽ được chọn loc một cách tự nhiên để thu hút virus. Khu vực mà virus xâm nhập nhiều nhất trong tế bào cho đến nay là phân tử liên kết tế bào A hoặc JAM-A.

Công trình khoa học trên bắt đầu được thực hiện cách đây 3 năm với mục đích phát triển một phương pháp mới để nghiên cứu các bệnh do virus gây ra. Theo giáo sư Alsteens, cách thức này giống như cách câu cá: gắn một con virus vào lưỡi câu và sau đó ném nó lên bề mặt của Integrin-beta1 của tế bào để nhử mồi. Nếu cảm thấy "cần câu" hơi nặng tức là có virus bám vào đó. Điều này chi quan sát được bằng kính hiển vi lực nguyên tử.

Nếu virus không bám vào tế bào, chúng mất khả năng xâm nhập và sẽ chết trong khoảng thời gian từ 1 giờ đến 5 giờ. Nhờ sự tắc nghẽn này, sự lây nhiễm được ngăn chặn.

Giới chuyên gia đánh giá khám phá này có lợi thế là hoạt động trên virus, độc lập với các đột biến và cũng sẽ chứng minh điều tương tự trong tương lai, để chống lại các virus khác có các yếu tố gắn kết tương tự. Các nhà khoa học của UC Louvain sẽ thực hiện các thử nghiệm trên chuột để áp dụng cách ngăn chặn các liên kết của virus và quan sát xem chúng có hoạt động trên cơ thể sinh vật này hay không.

Theo các nhà nghiên cứu, kết quả này sẽ cho phép phát triển một chất kháng virus từ những loại đường nêu trên, được sử dụng dưới dạng xịt, dành cho những trường hợp lây nhiễm COVID-19 hoặc có nguy cơ lây nhiễm cao do đã tiếp xúc người mắc bệnh. Hơn thế nữa nó còn có thể giúp phát triển các liệu pháp điều trị bệnh ung thư.

H.Giang, https://uclouvain.be/en/discover/press/news/bloquer-les-capteurs-de-spike-pour-contrer-le-covid.html