Một nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Texas ở Austin đã tìm ra cấu trúc phân tử của loại protein chủ chốt mà COVID-19 sử dụng để xâm chiếm tế bào người, mở ra cơ hội phát triển vắc-xin để ứng phó với dịch bệnh, LiveScience đưa tin...
Tác giả chính của nghiên cứu là giáo sư Sinh học phân tử tại Đại học Texas ở Austin Jason McLellan cho biết, các nghiên cứu trước đây cho thấy rằng COVID-19 xâm chiếm các tế bào người phần lớn thông qua cái gọi là protein "đột biến" (spike), nhưng protein này có hình dạng khác nhau trong từng virus. Do đó việc tìm ra cấu trúc phân tử của loại protein này có thể là chìa khóa để tìm ra cách chống lại virus.
-
- Đây là bản đồ cấu trúc phân tử 3D của protein "đột biến" mà COVID-19 sử dụng để xâm chiếm tế bào người. (Ảnh: Jason McLellan / Đại học Texas tại Austin)
Khi COVID-19 xâm nhập vào tế báo người, nó chủ yếu sử dụng protein đột biến để liên kết với một thụ thể - một loại protein hoạt động như một ô cửa để đi vào tế bào người. Sau khi liên kết, màng virus kết hợp với màng tế bào người. Điều này cho phép bộ gen của virus xâm nhập vào tế bào người và bắt đầu lây nhiễm. Vì vậy, "nếu bạn có thể ngăn chặn sự liên kết và hợp nhất [giữa protein đột biến và thụ thể], bạn sẽ ngăn chặn được sự xâm nhập [của COVID-19]", McLellan nói với Live Science. Nhưng để tấn công vào protein đột biến này, bạn cần phải biết nó trông như thế nào.
Đầu tháng này, các nhà nghiên cứu đã công bố bộ gen của COVID-19. Sử dụng kết quả đó, McLellan và nhóm của ông đã xác định được các gen cụ thể mã hóa cho protein đột biến. Họ đã gửi thông tin gen đó đến một công ty sản xuất gen để tạo ra gen của protein này. Sau đó, nhóm này đã tiêm các gen đó vào các tế bào động vật có vú ở trong đĩa thí nghiệm và các tế bào này sẽ tạo ra các protein đột biến.
Bằng cách sử dụng một công nghệ tiên tiến gọi là Kính hiển vi Điện tử đông lạnh (cryo-EM), nhóm đã tạo ra một "bản đồ" 3D hoặc "bản thiết kế" của protein đột biến. Đây là bản đồ chi tiết về cấu trúc của phân tử, ánh xạ vị trí của từng nguyên tử của protein đột biến trong không gian.
"Thật ấn tượng khi các nhà nghiên cứu này có thể có được cấu trúc [của protein đột biến] nhanh như vậy", Aubree Gordon, phó giáo sư dịch tễ học tại Đại học Michigan, người không tham gia nghiên cứu cho biết. "Đây là một bước tiến rất quan trọng và có thể giúp phát triển vắc-xin chống lại COVID-19."
Nhóm của McLellan đang gửi các bản đồ "tọa độ" phân tử này đến hàng chục nhóm nghiên cứu trên khắp thế giới.
Tiếp theo, nhóm của McLellan có kế hoạch sử dụng protein này làm "đầu dò" để phân lập kháng thể được sản xuất tự nhiên từ những bệnh nhân bị nhiễm COVID-19 và đã phục hồi thành công. Nếu số lượng đủ lớn, các kháng thể này có thể giúp điều trị COVID-19 ngay sau khi được đưa vào cơ thể người bệnh.
Phát hiện được công bố ngày hôm nay (19/2) trên tạp chí Science.
Văn Thiện
- Theo Livescience, Đại học Texas tại Austin.
