ĐẶC KHU HÀNH CHÍNH HỒNG KÔNG – Media OutReach – Một nghiên cứu do các nhà khoa học đến từ Đại học Baptist Hồng Kông (Hong Kong Baptist University – HKBU) dẫn đầu đã xác định được một loại protease có tên MT1-MMP là nhân tố chủ yếu đằng sau khả năng lây nhiễm của virus SARS-CoV-2 trong cơ thể người, dẫn đến lây nhiễm COVID -19 và tình trạng suy đa cơ quan. Bằng cách áp dụng một kháng thể nhân bản gọi là 3A2 có thể ức chế hoạt động của MT1-MMP, tải lượng virus của những con chuột bị nhiễm bệnh đã giảm gần 90%. Nhóm nghiên cứu cũng chứng minh rằng, protease (nhóm enzym thủy phân có khả năng cắt mối liên kết peptide trong các phân tử polypeptide, protein và một số cơ chất khác tương tự thành các amino acid tự do hoặc các peptide phân tử thấp) là mục tiêu điều trị tiềm năng cho COVID-19.
Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí khoa học nổi tiếng quốc tế Nature Communications.
ACE2 là một thụ thể cho sự xâm nhập của tế bào SARS-CoV-2
Tiêm vaccine có thể bảo vệ mọi người chống lại COVID-19 và các biến chứng tiềm ẩn của nó, nhưng không phải lúc nào vaccine cũng hiệu quả đối với những người có hệ miễn dịch yếu hoặc chống lại một số biến thể COVID-19 đáng lo ngại. Do đó, việc phát triển một phương pháp điều trị hiệu quả hơn đối với COVID-19 vẫn là một thách thức lớn trong thời kỳ hậu vaccine. Việc hiểu cơ chế xâm nhập tế bào của SARS-CoV-2 là rất quan trọng để hạn chế sự lây lan của virus và cũng sẽ hỗ trợ việc tìm kiếm các phương pháp điều trị COVID-19 mới.
SARS-CoV-2 yêu cầu enzyme chuyển đổi angiotensin 2 (ACE2 – angiotensin-converting enzyme 2), một loại protein được tìm thấy trên màng tế bào người, làm thụ thể của nó để xâm nhập tế bào. Mặc dù phổi là cơ quan chính bị ảnh hưởng khi nhiễm SARS-CoV-2, nhưng chỉ một tỷ lệ nhỏ tế bào phổi biểu hiện ACE2.
Các nghiên cứu trước đây đã phát hiện ra rằng, sự lây nhiễm của các cơ quan có biểu hiện ACE2 ở mức độ thấp bởi SARS-CoV-2 có thể thực hiện được nhờ một dạng hòa tan của ACE2. ACE2 hòa tan liên kết với SARS-CoV-2, mang virus đến các tế bào có mức độ biểu hiện ACE2 thấp và tạo điều kiện cho virus xâm nhập vào tế bào.
MT1-MMP làm trung gian cho sự xâm nhập tế bào của SARS-CoV-2
Một nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Xavier Wong Hoi-leong, Trợ lý Giáo sư Ban Giảng dạy và Nghiên cứu của Trường Y học Trung Quốc thuộc HKBU dẫn đầu, phối hợp với Tiến sĩ Yuan Shuofeng, Trợ lý Giáo sư Khoa Vi sinh của Đại học Hồng Kông, nghiên cứu sâu hơn về cách thức quy định sinh lý của việc loại bỏ ACE2 hòa tan, góp phần vào việc tìm ra nguyên nhân (aetiology) của COVID-19.
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng, việc lây nhiễm SARS-CoV-2 dẫn đến khả năng tăng cường kích hoạt MT1-MMP, một protease quan trọng đối với nhiều quá trình sinh lý. MT1-MMP làm trung gian giải phóng ACE2 hòa tan từ các tế bào biểu hiện ACE2. Đến lượt mình, ACE2 hòa tan này liên kết với các protein tăng đột biến của SARS-CoV-2 và mang nó đến các tế bào không bị nhiễm bệnh với mức độ biểu hiện ACE2 thấp.
Điều đáng chú ý là, nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng việc đưa ACE2 hòa tan vào người cho phép SARS-CoV-2 lây nhiễm vào phổi của một chủng chuột trong phòng thí nghiệm (chuột C57BL/6) vốn không thể nhiễm SARS-CoV-2 một cách tự nhiên do tính không tương thích của ACE2 của chuột và các protein tăng đột biến của virus. Các phát hiện đã tiết lộ cơ chế mà virus chiếm quyền điều khiển các enzyme của vật chủ để tăng cường khả năng lây nhiễm của nó, gây ra nhiễm trùng đa cơ quan.
Kháng thể 3A2 chặn hoạt động MT1-MMP
Để nghiên cứu các chức năng của MT1-MMP và cách nó ảnh hưởng đến quá trình lây nhiễm virus, các nhà nghiên cứu đã sử dụng tế bào người để tạo ra các chất hữu cơ, một cấu trúc mô 3D được phát triển trong ống nghiệm để giống và mô hình hóa các cơ quan khác nhau trong phòng thí nghiệm.
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng việc ngăn chặn hoạt động của MT1-MMP bằng kháng thể đơn dòng 3A2 đã làm giảm hiệu quả nồng độ ACE2 hòa tan và giảm mức độ lây nhiễm của SARS-CoV-2 trong các cơ quan phổi, tim và gan của con người từ 60 đến 80%. Các kết quả nhất quán đã thu được khi sử dụng chủng SARS-CoV-2 ban đầu, cũng như các biến thể đáng lo ngại, chẳng hạn như Delta và Omicron. Kết quả chứng minh rằng MT1-MMP là yếu tố vật chủ chính làm trung gian cho sự xâm nhập tế bào của SARS-CoV-2 và nó cũng là mục tiêu điều trị tiềm năng cho các loại thuốc COVID-19.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm thêm tác động của việc áp dụng 3A2 trong mô hình COVID-19 của chuột. Một nhóm gồm 11 con chuột được điều trị bằng 3A2 hoặc điều khiển phương tiện. Những con chuột già hơn đã được sử dụng trong thí nghiệm vì tuổi già là yếu tố nguy cơ chính gây ra các triệu chứng nghiêm trọng và tử vong đối với COVID-19. Kết quả cho thấy, 3A2 đã giảm gần 90% tải lượng virus SARS-CoV-2 và giảm đáng kể tổn thương mô phổi do nhiễm trùng.
MT1-MMP là mục tiêu điều trị
Tiến sĩ Xavier Wong Hoi-leong cho biết: “Hai thách thức lớn khi phát triển thuốc COVID-19 là làm thế nào để nâng cao kết quả điều trị cho những bệnh nhân có hệ thống miễn dịch suy yếu và làm thế nào để duy trì hiệu quả của thuốc đối với các chủng virus khác nhau. 3A2 có tiềm năng tốt để trở thành một loại thuốc hiệu quả để chữa khỏi COVID-19, vì nó đối kháng với hoạt động của MT1-MMP, thay vì tăng cường khả năng miễn dịch của bệnh nhân hoặc tác động trực tiếp lên virus”.
Tiến sĩ Xavier Wong Hoi-leong nhận định: “Các nghiên cứu trước đây của chúng tôi đã chứng minh rằng, 3A2 cũng bảo vệ chống lại bệnh béo phì và tiểu đường, hai yếu tố nguy cơ chính gây ra các triệu chứng nghiêm trọng và tử vong đối với COVID-19. Do đó, 3A2 có thể đặc biệt phù hợp với các nhóm có nguy cơ cao, bao gồm người lớn tuổi và người mắc bệnh chuyển hóa. Nó cũng có thể có hiệu quả chống lại các loại virus corona mới nổi trong tương lai, bởi vì ACE2 là cánh cửa cho nhiều loại virus có cơ chế xâm nhập tế bào tương tự. Cần có thêm các nghiên cứu và thử nghiệm về 3A2, trước khi nó có thể được áp dụng ở người”.
Hashtag: #HKBU
Nguồn phát hành hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung của thông báo này.
Recent Comments