Phát hiện của Tiến sĩ Bing Chen và các đồng nghiệp tại Bệnh viện Nhi Boston (Mỹ) cho thấy virus SARS-CoV-2 thay đổi hình dạng từ "vương miện" thành "kẹp tóc" nhằm đánh lừa hệ miễn dịch của chúng ta.
Virus Sars-CoV-2 biến thể cực nhanh chóng, đáng sợ
Các nhà khoa học vừa có những khám phá mới về protein S (protein spike) của virus SARS-CoV-2 - protein tạo các gai đặc trưng cho hình dạng giống như "vương miện" (theo tiếng La tinh là corona) của nhóm coronavirus. Cụ thể, họ đã phát hiện sau khi tự gắn vào tế bào người, protein S đã tự gập lại và biến thành hình một chiếc kẹp tóc!
Các nhà nghiên cứu đã công bố phát hiện này trên tạp chí Khoa học và tin rằng nó có thể giúp ích trong quá trình phát triển vắc-xin Covid-19.
Protein S là gì?
Protein S lồi ra từ bề mặt virus thành các gai, nhìn giống những chóp đỉnh của chiếc vương miện (tiếng La tinh là corona), vì có hình dạng ấy nên nhóm virus này được đặt tên là coronavirus. Với virus SARS-CoV-2, protein S bắt nguồn quá trình lây nhiễm bệnh trong tế bào cơ thể người. Nó tự gắn vào thụ thể ACE2, trước khi xâm nhập vào tế bào và tự nhân bản.
Nghiên cứu mới đã phát hiện điều gì?
Quan sát bằng kính hiển vi điện tử Cryo-EM, Tiến sĩ Bing Chen và các đồng nghiệp tại Bệnh viện Nhi Boston (Mỹ) đã chụp lại hình ảnh của protein S ở cả hai hình dạng - trước và sau khi hợp nhất với tế bào.
Các hình ảnh cho thấy sự biến đổi thành hình dạng kẹp tóc sau khi protein S liên kết với thụ thể ACE2. Các nhà nghiên cứu còn phát hiện ra rằng virus có thể biểu hiện hình dạng giống kẹp tóc trước khi hợp nhất với tế bào của cơ thể nguời.
Điều đó có ý nghĩa gì?
Sự biến hình này có thể giúp virus SARS-CoV-2 không bị phá vỡ.
Tiến sĩ Chen cho rằng sự biến hình này có thể giúp virus SARS-CoV-2 không bị phá vỡ. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng virus này vẫn tồn tại trên các bề mặt khác nhau trong nhiều khoảng thời gian. Đáng quan ngại hơn, các nhà nghiên cứu suy đoán rằng hình dạng kẹp tóc có thể giúp virus SARS-CoV-2 "qua mặt" được hệ thống miễn dịch của chúng ta.
Hình dạng kẹp tóc có thể bảo vệ virus SARS-CoV-2 khỏi hệ miễn dịch bằng cách nào?
Hình dạng này có thể làm cơ thể chúng ta tạo ra các kháng thể, nhưng những kháng thể ấy không thể làm vô hiệu hoá virus này. Trên thực tế, chúng đóng vai trò làm hệ miễn dịch mất tập trung. "Các kháng thể có thể nhắm vào hình dạng sau hợp nhất của virus nhưng sẽ không thể ngăn chặn được chúng vì đã quá muộn. Điều này có thể thấy ở một số loại virus khác như HIV" - Tiến sĩ Chen trả lời qua e-mail cho tờ The Indian Express.
Về nguyên tắc, nếu hai hình dạng trước và sau khi hợp nhất với tế bào của virus cùng epitope chung (vùng kháng nguyên nằm trên vi-rút tương tác với kháng thể) thì cơ thể chúng ta có thể tạo ra kháng thể trung hoà (để làm trung hoà protein S). "Nhưng vì hai hình dạng ấy thường rất khác nhau, điển hình như ở trường hợp virus SARS-CoV-2 và HIV, nên tôi cho rằng hình dạng sau hợp nhất (giống kẹp tóc) của virus sẽ khó có thể là một chất sinh miễn dịch được", vị tiến sĩ này giải thích.
Liệu hai hình dạng của virus có điểm tương đồng?
Glycans cũng là một "bảo bối" giúp virus này tránh bị hệ miễn dịch phát hiện.
Đúng vậy, cả hai hình dạng "vương miện" và "kẹp tóc" của virus corona đều có các phân tử đường, được gọi là glycans, tại các vị trí cách đều nhau trên bề mặt của chúng. Glycans cũng là một "bảo bối" giúp virus này tránh bị hệ miễn dịch phát hiện.
Đóng góp của phát hiện này?
Các nhà nghiên cứu tin rằng những phát hiện này có ý nghĩa đối với quá trình phát triển vắc-xin Covid-19. Nhiều loại vắc-xin hiện đang được phát triển sử dụng protein S để kích thích hệ thống miễn dịch. Nhưng như vậy có nghĩa là gộp chung sự thay đổi trong hình dạng của virus trước và sau khi hợp nhất với tế bào, ông Chen nói. Điều đó có thể làm hạn chế hiệu quả phòng ngừa, bảo vệ của vắc-xin.
Tiến sĩ Chen nhấn mạnh sự cần thiết phải ổn định protein S trong cấu trúc tiền hợp nhất để ngăn chặn những thay đổi về hình dạng dẫn đến trạng thái sau hợp nhất của virus. Nếu protein không ổn định, các kháng thể có thể được tạo ra nhưng chúng sẽ kém hiệu quả hơn trong việc ngăn chặn virus, ông nói.
"Hình dạng/cấu trúc trước khi hợp nhất với tế bào để của virus có thể kích thích những phản ứng tạo kháng thể trung hòa hiệu quả hơn", ông Chen chia sẻ trên tờ The Indian Express.