Bằng cách kết hợp các tế bào phế nang của người với công nghệ khối phổ tinh vi, chính xác cao, các nhà nghiên cứu của Trường Y Đại học Boston (BUSM) đã xác định được các protein chủ và đường dẫn trong tế bào phổi có mức độ thay đổi khi bị nhiễm SARS-CoV-2. Phát hiện này cung cấp thông tin chi tiết về bệnh bệnh lý và các mục tiêu điều trị mới trong tế bào để ngăn chặn tác động của Covid-19.

Hình minh họa. Nguồn:Kateryna_Kon

Các nhà khoa học phát hiện ra một loại biến đổi protein quan trọng được gọi là "quá trình phosphoryl hóa" đã bị sai lệch trong các tế bào phổi bị nhiễm bệnh. Quá trình phosphoryl hóa protein đóng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh chức năng protein bên trong tế bào của một sinh vật, và là quá trình được kiểm soát cao trong trường hợp tế bào bình thường khỏe mạnh. Tuy nhiên, họ phát hiện ra rằng SARS-CoV-2 đưa tế bào phổi vào tình trạng hỗn loạn, gây ra những thay đổi bất thường về lượng protein và tần suất phosphoryl hóa protein bên trong các tế bào nhiễm virus. Những thay đổi bất thường này giúp virus nhân lên và cuối cùng phá hủy các tế bào. Việc phá hủy các tế bào bị nhiễm bệnh có thể dẫn đến tổn thương phổi lan rộng.

Theo các nhà nghiên cứu, ngay sau khi SARS-CoV-2 xâm nhập vào tế bào phổi, nó nhanh chóng bắt đầu khai thác các nguồn lực cốt lõi của tế bào, vốn cần thiết cho sự phát triển và hoạt động bình thường của tế bào. "Virus sử dụng các nguồn lực này để sinh sôi nảy nở trong khi né tránh sự tấn công của hệ thống miễn dịch của cơ thể. Theo cách này, virus mới hình thành sau đó thoát ra khỏi các tế bào phổi đã kiệt sức và bị tổn thương nghiêm trọng. Những virus mới này sau đó sẽ lây nhiễm sang các tế bào khỏe mạnh khác, và chu kỳ lại lặp lại," đồng tác giả nghiên cứu, Andrew Emili, giáo sư hóa sinh tại BUSM giải thích.

Các nhà nghiên cứu đã kiểm tra các tế bào phế nang phổi từ một đến 24 giờ sau khi nhiễm SARS-CoV-2 để hiểu những thay đổi nào xảy ra trong các tế bào phổi ngay lập tức (vào thời điểm một, ba và sáu giờ sau khi bị nhiễm SARS-CoV-2) và những thay đổi nào xảy ra sau (vào 24 giờ sau khi nhiễm trùng). Những thay đổi này sau đó được so sánh với các tế bào không bị nhiễm. Tất cả các protein từ các tế bào phế nang bị nhiễm và không bị nhiễm, tương ứng với các thời điểm khác nhau, đều được chiết xuất và ghi dấu phân tử sinh học. Các dấu này, chỉ có thể được phát hiện chính xác bằng máy khối phổ, cho phép định lượng protein và phosphoryl hóa trong tế bào.

"Kết quả của chúng tôi cho thấy so với các tế bào phổi bình thường / không bị nhiễm bệnh, các tế bào phổi bị nhiễm SARS-CoV-2 cho thấy những thay đổi đáng kể về sự phong phú của hàng nghìn loại protein và các quá trình phosphoryl hóa", Darrell Kotton, giáo sư bệnh học tại BUSM và giám đốc CReM cho biết.

Nhóm nghiên cứu cũng phân tích dữ liệu của họ để tìm phương pháp điều trị Covid-19 và phát hiện ra rằng có ít nhất 18 loại thuốc đã được phê duyệt lâm sàng từ trước (vốn được phát triển để điều trị các bệnh khác) có thể được tái sử dụng để điều trị Covid-19 . Các loại thuốc này có tiềm năng ngăn chặn sự gia tăng của SARS-CoV-2 trong các tế bào phổi.

Phát hiện được công bố trên tạp chí Molecular Cell.

Phạm Nhật