Phát hiện mới về các thụ thể khiến virus corona dễ xâm nhập tế bào người

Virus SARS-CoV-2 gây nên đại dịch COVID-19 có thể gây ra hội chứng hô hấp cấp tính nghiêm trọng, trái ngược với các virus corona khác vốn chỉ gây cảm lạnh nhẹ theo mùa. Câu hỏi đặt ra là: tại sao một loại virus corona lại tác động đến con người nhiều hơn các virus khác.

Mô hô hấp của con người với các tế bào có lông chuyển màu xanh lá cây (kháng thể kháng TMPRSS2). Ảnh: Vincent Michel, Viện Pasteur

Mới đây, các nhà khoa học tại Viện Pasteur, Đại học Paris Cité và VRI đã tìm ra một phần câu trả lời thông qua việc xác định một cửa ngõ được virus corona HKU1 sử dụng để xâm nhập vào tế bào người. 

HKU1 liên kết với một thụ thế khác với SARS-CoV-2, điều này có thể giải thích phần nào sự khác biệt về mức độ nghiêm trọng giữa hai virus corona. Việc nghiên cứu về các thụ thể là một phương tiện hữu ích để làm sáng tỏ khả năng lây truyền và bệnh lý của virus corona – một phần của việc giám sát quá trình tiến hóa của virus. Kết quả nghiên cứu này mới đây đã được công bố trên tạp chí Nature

Hiện nay, chúng ta đã biết có bảy loại virus corona có thể lây truyền sang người. Bốn loại trong số này thường nhẹ: HKU1, 229E, NL63 và OC43, trong khi ba loại còn lại có tính gây bệnh cao hơn, đó là: SARS-CoV-1, Mers-CoV và SARS-CoV-2.

Virus HKU1 được xác định lần đầu tiên ở một bệnh nhân lớn tuổi mắc bệnh viêm phổi nặng ở Hong Kong vào năm 2005. Tương tự như SARS-CoV-2, HKU1 chủ yếu lây nhiễm ở các tế bào đường hô hấp trên. Tuy nhiên, nó hiếm khi ảnh hưởng đến phế quản và phế nang trong phổi. Virus HKU1 gây cảm lạnh và các triệu chứng hô hấp nhẹ khác.

Các biến chứng cũng có thể xảy ra, bao gồm nhiễm trùng đường hô hấp nặng, đặc biệt là ở trẻ nhỏ, người già và những người bị suy giảm miễn giảm. Ước tính, có khoảng 70% trẻ em bị nhiễm bệnh trước 6 tuổi. Tổng cộng, 75 – 95% dân số toàn cầu đã tiếp xúc với HKU1 – có thể so sánh được với các loại virus corona theo mùa khác ở người. 

Ở cấp độ tế bào, các protein gai của virus corona bị phân cắt hoặc chia làm đôi, sau khi liên kết với các thụ thể của chúng. Hiện tượng phân cắt này rất quan trọng đối với sự hợp nhất, xâm nhập và nhân lên của virus. Một số loại virus corona (SARS-CoV-2 và NL63) sử dụng thụ thể ACE2 làm cửa ngõ để xâm nhập tế bào. Cho đến nay, chỉ có HKU1 và OC43 là những loại virus corona có thụ thể chưa được xác định. 

Thông qua hợp tác giữa các nhà khoa học tại tám đơn vị của Viện Pasteur, các nhà nghiên cứu đã có thể xác định được enzyme TMPRSS2 là thụ thể mà HKU1 gắn vào để xâm nhập tế bào. Sau khi sự liên kết diễn ra, TMPRSS2 sẽ kích hoạt phản ứng tổng hợp HKU1 với tế bào, dẫn đến sự lây truyền virus. Thông qua việc kết hợp một loạt các kỹ thuật được thực hiện trong ống nghiệm và nuôi cấy tế bào, các nhà khoa học đã chứng minh rằng thụ thể TMPRSS2 có ái lực cao đối với gai HKU1 – điều không xảy ra với SARS-CoV-2.

“Khi đã xác định được một thụ thể của virus, việc mô tả đặc điểm của tế bào đích có thể chính xác hơn, đồng thời nó cũng giúp chúng ta thu được những thông tin sâu sắc về cơ chế xâm nhập và nhân lên của virus cũng như sinh lý bệnh nhiễm trùng”, Olivier Schwartz – đồng tác giả của nghiên cứu và là Trưởng phòng Virus và Miễn dịch tại Viện Pasteur cho biết. 

“Các phát hiện của chúng tôi đã làm sáng tỏ các chiến lược tiến hóa khác nhau mà virus corona sử dụng – những chiến lược sử dụng TMPRSS2 để gắn vào tế bào đích hoặc kích thích sự tổng hợp và xâm nhập của virus”, Julian Buchrieser – đồng tác giả của nghiên cứu và là nhà khoa học tại Phòng Virus và Miễn dịch của Viện Pasteur cho biết. 

Việc các loại virus gây bệnh ở người này  sử dụng các thụ thể khác nhau có thể ảnh hưởng đến mức độ nghiêm trọng của chúng. Mức độ thụ thể có sự khác nhau giữa các tế bào hô hấp, do đó ảnh hưởng đến độ nhạy cảm của tế bào với sự nhiễm trùng và lây lan virus. Khi đã biết con đường xâm nhập của virus vào tế bào, việc phát triển các liệu pháp nhắm đích và đánh giá nguy cơ độc lực của bất kỳ loại virus corona nào trong tương lai nhằm chống lại sự lây truyền của virus một cách hiệu quả cũng trở nên khả thi hơn. □

Kim Dung dịch

Nguồn: https://www.pasteur.fr/en/home/press-area/press-documents/new-discovery-concerning-receptors-used-coronaviruses-enter-human-cells

Tác giả