Đây có thể là chìa khóa giúp chế phẩm sinh học xâm nhập cỗ máy phân tử của virus SARS-CoV-2 và bất hoạt nó.
Mới đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học Rockefeller (Mỹ) tìm ra hình ảnh phân giải cấp độ nguyên tử của hệ thống sao chép SARS-CoV-2. Đây là dữ liệu chưa từng có về loại virus gây bệnh viêm phổi mới.
Cách virus SARS-CoV-2 nhân bản là câu đố phức tạp với nhiều mảnh ghép còn thiếu. Tìm ra cách thức virus sao chép là bước tiến quan trọng giúp ngăn ngừa lây nhiễm và chặn đứng đường đi của nó.
Phức hợp RdRp-helicase đọc và sao chép vật liệu di truyền SARS-CoV-2. (Ảnh: Rockefeller University).
PGS.TS Elizabeth Campbell, thành viên của dự án, cho biết: “Mẫu cấu trúc bổ sung cho virus SARS-CoV-2 của chúng tôi hữu ích với các nhà phát triển thuốc. Đây có thể là chìa khóa giúp chế phẩm sinh học xâm nhập cỗ máy phân tử của virus và bất hoạt nó”.
Giống như nhiều loại virus khác, SARS-CoV-2 sao chép vật chất di truyền thông qua enzyme RNA polymerase. Nếu không có nó, virus không thể nhân lên trong tế bào người. Do đó, đây cũng là chìa khóa để tạo ra các loại thuốc kháng virus.
Enzyme này không hoạt động một mình. Nó kết hợp cùng nhiều protein khác, tạo thành phức hợp RdRp-helicase, tăng sức mạnh chống thuốc.
Từng phân tử thuốc len lỏi vào ngõ ngách RNA polymerase khổng lồ và chặn các “bánh răng”, khiến virus ngừng hoạt động. Để làm được điều đó, thuốc kháng virus phải chuẩn xác đến từng phân tử nhỏ. Cơ sở chế tạo nó là bức tranh chi tiết, đầy đủ về RNA polymerase.
Hình ảnh của nhóm nghiên cứu Đại học Rockefeller đã hoàn chỉnh diện mạo cỗ máy sao chép trong SARS-CoV-2. Kỹ thuật nhóm sử dụng là kính hiển vi điện tử lạnh.
Dựa trên kết quả tìm thấy, nhóm có thể nhìn mọi chiều không gian của enzyme RNA polymerase. Nhờ đó, họ phát hiện ngay cả khi kết hợp cùng nhiều protein, các khoang đều không thay đổi hình dạng. Từ đó, một phân tử thuốc ức chế sẽ có tác dụng với phức hợp RdRp-helicase.
Hình ảnh này còn khám phá một điểm yếu chưa từng biết đến của enzyme RNA polymerase. Nơi đó dễ bị tác động bởi thuốc và không khó để phá hủy. Điều này tạo cơ sở bẻ khóa virus, bất hoạt và tiêu diệt nó.
Kết quả này được công bố trên tạp chí Cell.