Nghiên cứu

Các nhà khoa học NIH xác định cơ chế có thể ảnh hưởng đến khả năng lây nhiễm của các biến thể SARS-CoV-2

5 1 biểu quyết
Đánh giá bài viết

Các nhà khoa học tại Viện Y tế Quốc gia đã phát hiện ra một quá trình trong tế bào có thể hạn chế khả năng lây nhiễm của SARS-CoV-2, và các đột biến ở các biến thể alpha và delta khắc phục được hiệu ứng này, nó có khả năng thúc đẩy khả năng lây lan của vi-rút. Các phát hiện đã được công bố trực tuyến trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia . Nghiên cứu được dẫn đầu bởi Kelly Ten Hagen, Tiến sĩ, một điều tra viên cấp cao tại Viện Nghiên cứu Răng hàm mặt Quốc gia của NIH (NIDCR).

Kể từ khi đại dịch coronavirus bắt đầu vào đầu năm 2020, một số biến thể dễ lây nhiễm hơn của SARS-CoV-2 đã xuất hiện. Sau biến thể alpha phổ biến ở Hoa Kỳ vào đầu năm 2021, thì biến thể delta tiếp tục lây lan rộng và nó là chủng phổ biến nhất đang lưu hành hiện nay. Các biến thể có đột biến giúp chúng lây lan dễ dàng hơn. Nhiều đột biến ảnh hưởng đến protein đột biến mà vi rút sử dụng để xâm nhập vào tế bào. Các nhà khoa học đang cố gắng tìm hiểu những thay đổi này làm thay đổi chức năng của virus như thế nào.

Giám đốc NIDCR Rena D’Souza, DDS, Ph.D. cho biết: “Trong suốt đại dịch, các nhà nghiên cứu của NIDCR đã áp dụng chuyên môn trong khoa học để trả lời các câu hỏi chính về COVID-19. Nghiên cứu này đưa ra những thông tin mới về khả năng lây nhiễm cao hơn của các biến thể alpha và delta và cung cấp một khuôn khổ cho sự phát triển của các liệu pháp trong tương lai.”

Bề mặt bên ngoài của SARS-CoV-2 là các protein hình gai – loại vi rút này sử dụng chúng để gắn vào và xâm nhập vào tế bào. Tuy nhiên, trước khi điều này có thể xảy ra, protein đột biến phải được kích hoạt bởi một loạt các vết cắt bởi các protein chủ, bắt đầu bằng enzyme furin. Trong các biến thể alpha và delta, đột biến đối với protein xuất hiện để tăng cường sự phân cắt furin ,nó làm cho vi rút xâm nhập vào tế bào hiệu quả hơn.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng trong một số trường hợp, sự phân cắt protein có thể được giảm bớt bằng cách bổ sung các phân tử- được thực hiện bởi các enzym gọi là GALNTs nằm bên cạnh vị trí phân cắt. Nhóm của Ten Hagen tự hỏi liệu điều này có xảy ra với protein tăng đột biến SARS-CoV-2 hay không, và nếu có, liệu nó có thay đổi chức năng của protein hay không.

Sars-cov-2

Để tìm hiểu, các nhà khoa học đã nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động GALNT đối với protein đột biến trong tế bào ruồi giấm và động vật có vú. Các thí nghiệm cho thấy một loại enzyme, GALNT1, bổ sung đường vào protein dạng gai và hoạt động này làm giảm sự phân cắt furin. 

Ngược lại, các đột biến đối với protein đột biến, giống như các đột biến trong các biến thể alpha và delta, làm giảm hoạt động của GALNT1 và tăng sự phân cắt furin. Điều này cho thấy rằng hoạt động của GALNT1 có thể ngăn chặn một phần sự phân cắt furin ở virus hoang dã, nhưng các đột biến alpha và delta khắc phục được, cho phép quá trình phân cắt furin không bị kiểm soát.

Các thí nghiệm tiếp theo hỗ trợ ý tưởng này. Các nhà nghiên cứu cho thấy có sự gia tăng đột biến trong các tế bào được nuôi cấy trong đĩa kiểu hoang dã hoặc đột biến. Họ đã quan sát thấy xu hướng kết hợp của các tế bào với các tế bào xung quanh, một hành vi có thể tạo điều kiện cho vi rút lây lan trong quá trình lây nhiễm. 

Các nhà khoa học phát hiện ra rằng các tế bào biểu hiện protein đột biến kết hợp với các tế bào lân cận phổ biến hơn các tế bào có đột biến kiểu hoang dã. Các tế bào có đột biến kiểu hoang dã cũng ít hợp nhất với sự hiện diện của GALNT1, cho thấy hoạt động của nó có thể hạn chế chức năng của protein đột biến.

Ten Hagen cho biết: “Những phát hiện của chúng tôi chỉ ra rằng đột biến alpha và delta khắc phục được tác động làm giảm hoạt động của GALNT1, điều này có thể tăng cường khả năng xâm nhập vào tế bào của vi rút.

Để xem liệu quá trình này có xảy ra ở người hay không, nhóm nghiên cứu đã phân tích sự biểu hiện RNA trong tế bào của những người tình nguyện khỏe mạnh. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy sự biểu hiện rộng rãi của GALNT1 trong các tế bào đường hô hấp dưới và trên có khả năng dễ bị nhiễm SARS-CoV-2, điều này cho thấy rằng enzyme này có thể ảnh hưởng đến sự lây nhiễm ở người. Các nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng sự khác biệt của từng cá nhân trong biểu hiện GALNT1 có thể ảnh hưởng đến sự lây lan của vi rút .

Ten Hagen cho biết: “Nghiên cứu này cho thấy hoạt động của GALNT1 có thể điều chỉnh khả năng lây nhiễm của virus và đưa cái nhìn sâu sắc về cách các đột biến ở các biến thể alpha và delta ảnh hưởng đến điều này. Kiến thức cung cấp thông tin cho những nỗ lực trong tương lai để phát triển các biện pháp can thiệp mới”

5 1 biểu quyết
Đánh giá bài viết
Theo dõi
Thông báo về
guest
0 Thảo luận
Phản hồi nội tuyến
Xem tất cả các bình luận
0
Rất thích suy nghĩ của bạn, hãy bình luận x
()
x