Phát hiện mới về cách ngăn chặn đường lây nhiễm của nCoV

Theo nhóm chuyên gia tại Mỹ, để xâm nhập tế bào và lây bệnh cho con người, nCoV cần phân tử đường glycans làm “cầu nối”.

Theo Scitech Daily, các nhà khoa học đã mô phỏng sự chuyển đổi cấu trúc protein đột biến (S spike – protein gai) của nCoV từ khi nó phát hiện vật chủ đến thời điểm xâm nhập và tấn công tế bào. Nghiên cứu được công bố ngày 31/8 trên tạp chí eLife.

Nhờ bản mô phỏng, nhóm tác giả phát hiện các phân tử đường trên protein đột biến kích hoạt một dạng cấu trúc. Họ cho rằng đây có thể là “chìa khóa” để nCoV xâm nhập tế bào. Do đó, nếu phá vỡ được cấu trúc này, chúng ta có thể tiêu diệt được nCoV, mở ra cách phòng, chống dịch mới.

Phân tử đường trong protein tăng đột biến của nCoV được gọi là glycans. Nhóm nghiên cứu đã thực hiện hàng nghìn mô phỏng khác nhau để xác định vai trò của glycans trong giai đoạn hợp nhất màng của tế bào virus và tế bào người.

Các mô phỏng cho thấy vào thời điểm màng virus và tế bào hợp nhất, glycans tạo thành “lồng nhốt” đầu của S2, khiến nó bị “đóng băng” tạm ở dạng trung gian khi tách khỏi S1.

Điều này giúp S2 thu hút hàng loạt tế bào vật chủ và tìm cách “tẩy não”, hợp nhất chúng với màng tế bào của virus. Quá trình glycosyl hóa S2 làm tăng đáng kể peptit dung hợp. Theo PGS Paul C. Whitford, Đại học Northeastern, Boston, Mỹ, đồng tác giả nghiên cứu, nếu không có glycans, hạt virus không thể xâm nhập được vào vật chủ.

Do đó, họ tin việc phá vỡ phân tử đường glycans có thể giúp kiểm soát sự lây nhiễm và tiêu diệt con đường lây lan của nCoV. Từ đó, giúp giảm tỷ lệ lây nhiễm, sớm đẩy lùi đại dịch.

Cổng glycan mở ra: Mô phỏng điều khiển bằng siêu máy tính mô tả glycan N343 (đỏ tươi) hoạt động như một xà beng phân tử để cạy mở miền liên kết thụ thể của mũi nhọn SARS-CoV-2, hoặc RBD (lục lam), từ “xuống” đến “lên ” Chức vụ. (Hình Phòng thí nghiệm Amaro, UC San Diego)

Ông Paul đặt kỳ vọng rất lớn vào phát hiện mới này. Họ đang tìm cách mở rộng đề tài để ứng dụng nó vào thực tế.

Điều quan trọng để tái tạo vòng đời của nCoV là khả năng gắn vào tế bào vật chủ và truyền vật liệu di truyền. Tất cả quá trình này được thực hiện thông qua protein đột biến của SARS-CoV-2 với 3 thành phần riêng biệt. Đó là một bó xuyên màng có chức năng giữ gai của virus và hai tiểu đơn vị S (S1, S2) ở bên ngoài vỏ.

Để lây nhiễm vào tế bào người, tiểu đơn vị S1 liên kết với phân tử ACE2 trên bề mặt tế bào người. Trong khi đó, tiểu đơn vị S2 tách ra và hợp nhất màng tế bào virus với màng tế bào người.

Quá trình này đã được tìm hiểu, tuy nhiên, trình tự của từng bước vẫn là ẩn số với giới nghiên cứu. Do đó, nhóm tác giả cho rằng nếu hiểu rõ các chuyển động ở cấp độ micro giây và nguyên tử của các cấu trúc protein tái tổ hợp, chúng ta sẽ đánh bại được nCoV.

SARS-CoV-2 sử dụng protein đột biến để tương thích với tế bào vật chủ. (Hình SciTech Daily).

“Hầu hết phương pháp điều trị và vắc-xin Covid-19 hiện nay đều tập trung vào nhận dạng ACE2. Tuy nhiên, chúng tôi đề xuất chiến lược thay thế đó là nhắm vào sự thay đổi cấu trúc, giai đoạn giúp virus kết hợp với tế bào chủ là con người”, Giáo sư vật lý José N. Onuchic, Đậi học Rice, Houson, Mỹ, đồng tác giả, cho hay.

Dẫu vậy, việc khảo sát các cấu trúc trung gian ngoài thực nghiệm rất khó khăn. Vì vậy, họ đã mô phỏng lại sự chuyển đổi cấu trúc protein đột biến của nCoV bằng máy tính.

Trước khi giới nghiên cứu phát hiện ra cách ngăn chặn nCoV mới, để phòng dịch, ngăn virus lây lan, chúng ta cần sớm tiêm vắc-xin, đeo khẩu trang, giữ khoảng cách. (Z/N)