Bản đồ tương tác của các protein của virus SARS-CoV-2

✴️ Bản đồ tương tác của các protein của virus SARS-CoV-2 gợi ý nhiều mục tiêu cho việc tái sử dụng thuốc

SARS-CoV-2 là tác nhân gây ra đại dịch COVID-19 hiện nay, thuộc nhóm betacoronavirus-có khả năng truyền nhiễm ở người và trong lịch sử thường được biết đến như những tác nhân gây ra những loại cảm cúm mùa thông thường. Tuy nhiên, chúng từng gây những đại dịch lớn trên giới như đại dịch SARS (2002) do virus SARS-CoV và MERS (2012) do virus MERS-CoV. Khác với virus SARS-CoV và MERS, SARS-CoV-2 có tỉ lệ tử vọng thấp hơn, nhưng khả năng lây nhiễm cao hơn. Nhưng đến hiện nay vẫn chưa có thuốc chữa trị hiệu quả cũng như chưa có vaccine để ngăn ngừa sự lây lan này.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học đã tiến hành cho sinh sản vô tính (cloning), dán nhãn (tagging), biểu hiện tính trạng (expression) của các protein của SARS-CoV-2 trong tế bào con người, để qua đó biết được các tương tác protein-protein giữa SARS-CoV-2 và người. Mục đích của nghiên cứu này nhằm chỉ ra những loại thuốc có tác dụng mạnh mẽ đối với protein người và từ đó có thể giải thích được cơ chế của chúng. Bằng cách này, chúng ta có thể can thiệp vào nhằm ức chế sự lây nhiễm của virus.

Hiện nay, các nhà khoa học đã xác định có đến 332 tương tác protein-protein giữa SARS-CoV-2 và người, và việc tương tác này ảnh hưởng đến nhiều quá trình sinh học ở người, chẳng hạn như vận chuyển trung gian (trafficking) ở ty thể và lưới nội chất bị ảnh hưởng, ví dụ như khi có sự xuất hiện SARS-CoV-2 trong tế bào người, protein của vật chủ tiến hành tái cấu trúc việc vận chuyển đến lưới nội chất và bộ máy Golgi giúp cho việc sao chép coronavirus xảy ra thuận tiện hơn; dịch mã, tất cả mRNAs của coronavirus đều được gắn mũ trong quá trình dịch mã để tạo ra protein. Protein elF4E được gắn vào các ARN thông tin (mRNAs) của coronavirus bởi elF4E có khả năng can thiệp sự hình thành protein của virus; phiên mã (transcription), chất ức chế bromo (bromodomain inhibitor) có thể phá vỡ sự liên kết giữa protein E ở virus và chất bromo, từ đó ngưng việc phiên mã gen ở virus.

Từ những thông tin thu thập trên được gửi đi hơn 300 phòng lab ở 35 quốc gia, ở bước tiếp theo, các nhà khoa học bắt đầu kiểm tra và phân tích những chức năng của thuốc có thể kháng lại virus. Kết quả là cho ra hai nhóm thuốc khác nhau có hiệu lực được lấy từ kết quả xét nghiệm ở hai phòng lab riêng biệt. Tại bệnh viện Mt. Sinai, New York, phương pháp xét nghiệm miễn dịch huỳnh quang được sử dụng để phát hiện protein của virus, từ đó sàng lọc 37 hợp chất có khả năng ức chế sự lây nhiễm của SARS-CoV-2 bằng kĩ thuật dòng tế bào Vero E6. Còn tại học viện Pasteur, Paris, RNA của virus được kiểm tra, theo dõi bằng thiết bị qRT-PCR và được thử nghiệm với khoảng 44 hợp chất khác nhau. Kết quả từ cả hai nơi cho thấy cả hai nhóm thuốc này có hiệu quả làm giảm sự lây nhiễm của virus. Đồng thời, việc xác định thời gian của thuốc bắt đầu hiệu lực cũng được tiến hành (2 giờ trước khi truyền nhiễm, 0, 2, 4 giờ sau khi bị truyền nhiễm), và kết quả nhận được là sự kháng virus ở thuốc xảy ra trước khi tiêm SARS-CoV-2 vào tế bào người. Điều đó chứng minh thuốc có hiệu quả như một loại vaccine nhằm ngăn loại coronavirus này xâm nhập vào cơ thể con người.

Song, hiện vẫn chưa có sự giải thích nào về việc liệu loại thuốc này có gây ra tác dụng phụ hay không, cũng như nó có mang lại hiệu quả tích cực ở những người đang nhiễm COVID-19 hay không. Vì vậy, việc thận trọng trong sử dụng thuốc cần được xem xét. Tóm lại, ở một mặt tích cực hơn, việc thiết lập bản đồ các tương tác protein-protein giữa SARS-CoV-2 và người giúp khám phá những loại thuốc đặc trị chống lại virus, cũng như nhiều loại thuốc có cơ hội tái sử dụng trong việc điều trị, ngăn chặn sự lây lan của dịch bệnh một cách kịp thời. Tuy nhiên, hai nhóm thuốc trên hiện chỉ thành công in vitro. Vì thế, thử nghiệm lâm sàng sẽ được tiến hành trong thời gian sắp tới.

Tài liệu tham khảo:

Gordon, D.E., Jang, G.M., Bouhaddou, M. et al. A SARS-CoV-2 protein interaction map reveals targets for drug repurposing. Nature (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2286-9