Giải thích: Làm thế nào ‘corona’ của vi-rút biến đổi thành hình dạng kẹp tóc - và tại sao

Các khung đông đặc của protein đột biến SARS-CoV-2 cho thấy sự thay đổi hình dạng đáng kể sau khi nó hợp nhất với tế bào người. Các nhà khoa học cho rằng nó có thể giúp đánh lạc hướng hệ thống miễn dịch của chúng ta; những phát hiện có thể quan trọng trong quá trình phát triển vắc xin

Cấu trúc của SARS-CoV-2, bao gồm cả protein đột biến. (Nguồn: Wikipedia)

Protein tăng đột biến của SARS-CoV-2 - 'corona' trong coronavirus gây ra bệnh Covid-19 - vừa tiết lộ bí mật mới. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng protein đột biến sẽ thay đổi hình thức sau khi nó tự gắn vào tế bào của con người, tự gấp lại và có dạng như một chiếc kẹp tóc cứng nhắc. Các nhà nghiên cứu đã công bố phát hiện của họ trên tạp chí Science và tin rằng kiến ​​thức này có thể giúp ích cho việc phát triển vắc-xin.

Protein tăng đột biến là gì?

Nó là một loại protein nhô ra khỏi bề mặt của coronavirus, giống như gai của vương miện hoặc vầng hào quang - do đó có tên là 'coronavirus'. Trong coronavirus SARS-CoV-2, nó là protein đột biến bắt đầu quá trình lây nhiễm trong tế bào người. Nó tự gắn vào một enzym của con người, được gọi là thụ thể ACE2, trước khi đi vào tế bào và tạo ra nhiều bản sao của chính nó.

Nghiên cứu mới đã tìm ra điều gì?

Sử dụng kỹ thuật hiển vi điện tử đông lạnh (cryo-EM), Tiến sĩ Bing Chen và các đồng nghiệp tại Bệnh viện Nhi đồng Boston đã làm đông lạnh protein đột biến ở cả hai hình dạng của nó - trước và sau khi hợp nhất với tế bào.

Hình ảnh Cryo-EM của SARS-CoV-2 trước và sau khi hợp nhất với tế bào người. Hình dạng postfusion giống như một chiếc kẹp tóc cứng nhắc. (Nguồn: Bác sĩ Bing, Chen, Bệnh viện Nhi đồng Boston cung cấp)

Hình ảnh cho thấy sự thay đổi đáng kể đối với hình dạng kẹp tóc sau khi protein đầu nhọn liên kết với thụ thể ACE2. Trên thực tế, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng hình dạng sau cũng có thể tự hiển thị trước khi hợp nhất - mà không cần virus liên kết với tế bào. Sự tăng đột biến có thể sớm chuyển sang dạng thay thế của nó.

Điều đó biểu thị điều gì?

Tiến sĩ Chen gợi ý rằng giả sử hình dạng thay thế có thể giúp giữ SARS-CoV-2 không bị phá vỡ. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng vi rút vẫn tồn tại trên các bề mặt khác nhau trong những khoảng thời gian khác nhau. Chen gợi ý rằng hình dạng cứng nhắc có thể giải thích điều này.

Đáng chú ý hơn, các nhà nghiên cứu suy đoán rằng hình thức sau truyền máu cũng có thể bảo vệ SARS-CoV-2 khỏi hệ thống miễn dịch của chúng ta.

Giải thích nhanhbây giờ là trênTelegram. Nhấp chuột vào đây để tham gia kênh của chúng tôi (@ieexplained) và luôn cập nhật những thông tin mới nhất

Nó có thể bảo vệ virus khỏi hệ thống miễn dịch bằng cách nào?

Hình dạng sau truyền máu có thể tạo ra các kháng thể không vô hiệu hóa vi rút. Trên thực tế, các gai ở dạng này có thể hoạt động như mồi nhử đánh lạc hướng hệ thống miễn dịch.

Các kháng thể nhắm mục tiêu cụ thể vào trạng thái sau truyền máu sẽ không thể ngăn chặn sự dung hợp màng (sự xâm nhập của virus) vì quá trình này đã quá muộn. Điều này đã được khẳng định rõ ràng trong lĩnh vực vi rút khác, chẳng hạn như HIV, Chen nói Trang web này , bằng email.

Về nguyên tắc, nếu cả hai phương pháp đều dùng chung các biểu mô trung hòa (phần của virus được nhắm mục tiêu bởi các kháng thể), thì hình thức sau truyền máu cũng có thể tạo ra các kháng thể trung hòa, Chen nói. Nhưng bởi vì hai cấu trúc thường rất khác nhau, đặc biệt là trong trường hợp của SARS-CoV-2 và HIV, tôi nghĩ rằng không có nhiều khả năng rằng dạng sau truyền máu sẽ hữu ích như một chất tạo miễn dịch, ông giải thích.

Hai hình thức có điểm giống nhau nào không?

Đúng, cả dạng trước và dạng sau đều có các phân tử đường, được gọi là glycans, ở các vị trí cách đều nhau trên bề mặt của chúng. Glycans là một tính năng khác giúp virus tránh được sự phát hiện của hệ miễn dịch.

Kiến thức về hình dạng thay thế hữu ích như thế nào?

Các nhà nghiên cứu tin rằng những phát hiện này có ý nghĩa đối với sự phát triển của vắc xin. Nhiều loại vắc-xin hiện đang được phát triển sử dụng protein đột biến để kích thích hệ thống miễn dịch. Nhưng những thứ này có thể có sự pha trộn khác nhau giữa các dạng trước và sau truyền máu, Chen nói. Và điều đó có thể hạn chế hiệu quả bảo vệ của chúng.

Chen nhấn mạnh sự cần thiết phải ổn định protein đột biến trong cấu trúc trước khi nung chảy của nó để ngăn chặn những thay đổi về cấu trúc dẫn đến trạng thái sau nung chảy. Nếu protein không ổn định, các kháng thể có thể được tạo ra nhưng chúng sẽ kém hiệu quả hơn về mặt ngăn chặn vi rút, ông nói.

Chen nói với The Indian Express khi sử dụng cấu trúc tiền truyền dịch của chúng tôi làm hướng dẫn, chúng tôi có thể làm tốt hơn (đưa vào các đột biến ổn định) để bắt chước trạng thái tiền truyền máu, điều này có thể hiệu quả hơn trong việc kích thích các phản ứng kháng thể trung hòa. Chúng tôi đang trong quá trình thực hiện điều này trong trường hợp đợt đầu tiên của vắc-xin không hiệu quả như tất cả chúng ta hy vọng.

Chia Sẻ VớI BạN Bè CủA BạN: