Đó là sự nhân lên của virus trong các tế bào bị nhiễm bệnh có thể giảm đáng kể nếu quá trình sản xuất protein quan trọng của nó bị gián đoạn.
Hình ảnh quét qua kính hiển vi điện tử cho thấy một tế bào (màu xanh) bị virus SARS-CoV-2 (màu tím) xâm nhập, lấy từ mẫu bệnh phẩm của bệnh nhân COVID-19 tại Viện Nghiên cứu Dị ứng và Bệnh truyền nhiễm quốc gia, Fort Detrick, Maryland, Mỹ, ngày 15/7/2020. Ảnh: AFP/ TTXVN
Khám phá này, được các nhà khoa học mô tả là "gót chân Achilles của virus SARS-CoV-2", có thể dẫn đến việc phát triển các loại thuốc kháng virus mà cũng có thể điều trị các loại virus corona có liên quan.
Điểm kỳ diệu xuất phát từ "chuyển đổi khung". Trong quá trình đọc từng bước bản thiết kế từ axit ribonucleic (phân tử polyme cơ bản có nhiều vai trò sinh học trong mã hóa, dịch mã, điều hòa, và biểu hiện của gene - RNA), ribosome (bộ máy sản xuất protein của chính tế bào) đôi khi “đếm sai” và bỏ qua các chữ cái. Điều này hiếm khi xảy ra ở các tế bào khỏe mạnh vì trình tự được đọc và sao chép không chính xác dẫn đến các protein bị rối loạn chức năng.
Tuy nhiên, một số loại virus như virus corona hoặc HIV dựa vào sự thay đổi như vậy trong khung đọc để điều chỉnh việc sản xuất protein của chúng. Tuyên bố của nhóm nghiên cứu ngày 13/5 cho rằng virus SARS-CoV-2 tạo sự chuyển đổi khung bằng cách gấp RNA của nó theo một cách bất thường và phức tạp.
Do dịch chuyển khung là điều cần thiết đối với virus nhưng nó hầu như không bao giờ xảy ra trong cơ thể chúng ta, bất kỳ hợp chất nào ức chế chuyển đổi khung bằng cách nhắm mục tiêu vào nếp gấp RNA này có thể hữu ích như một loại thuốc chống lại sự lây nhiễm.
Cho đến nay, vẫn còn thiếu thông tin chính xác về sự tương tác của RNA với ribosome của tế bào chủ bị nhiễm bệnh trong quá trình chuyển đổi khung. Nhưng các nhà nghiên cứu tại ETH Zurich và các trường Đại học Bern, Lausanne và Cork (Ireland) hiện đã thành công trong việc quan sát quá trình này.
Sử dụng các thí nghiệm sinh hóa phức tạp, họ có thể nắm bắt được ribosome tại vị trí chuyển khung của RNA SARS-CoV-2. Sau đó, các nhà khoa học có thể kiểm tra phức hợp phân tử này bằng cách sử dụng kính hiển vi điện tử nghiệm lạnh.
Các nhà khoa học cũng tiến xa hơn một bước và cố gắng tác động đặc biệt đến quá trình bằng các chất hóa học. Họ đã tìm thấy hai hợp chất hóa học làm giảm sự nhân lên của virus từ 1.000 đến 10.000 lần - mà không gây độc cho các tế bào được điều trị bằng các hợp chất hóa học này. Mặc dù những hợp chất này hiện không đủ mạnh để sử dụng làm thuốc điều trị, nhưng nghiên cứu đã chứng minh rằng việc ức chế quá trình chuyển dịch khung của ribosome có ảnh hưởng sâu sắc đến sự nhân lên của virus. Điều này mở đường cho sự phát triển của các hợp chất tốt hơn mà cuối cùng có thể được sử dụng trong điều trị tất cả các loại virus corona.
Nenad Ban, Giáo sư Sinh học Phân tử tại ETH Zurich và là đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Công việc trong tương lai của chúng tôi sẽ tập trung vào việc tìm hiểu các cơ chế bảo vệ tế bào ngăn chặn sự chuyển đổi khung của virus, vì điều này có thể hữu ích cho sự phát triển của các hợp chất nhỏ có hoạt tính tương tự".