Cấu trúc của virus SARS-CoV-2 cho biết điều gì về điểm mạnh yếu của nó?

3 thành phần chủ chốt cấu tạo nên SARS-CoV-2

Giống như các loài virus khác, SARS-CoV-2 có một mục tiêu duy nhất: Thâm nhập sâu vào bên trong tế bào vật chủ và biến tế bào đó thành cỗ máy nhân bản cho chúng. Nếu mục tiêu này được hoàn thành nó sẽ khiến chúng ta mắc bệnh, trong trường hợp này là bệnh đường hô hấp.

Loại tế bào vật chủ mà virus nhắm đến, cũng như cách chúng xâm nhập vào bên trong phụ thuộc hoàn toàn vào cấu trúc của virus. Tên "coronavirus" có nguồn gốc từ tiếng Latin: “corona”, có nghĩa là vương miện hoặc hào quang. Tên gọi này xuất phát từ lớp gai đầu chùy đặc trưng bao quanh vỏ ngoài virus. Các nghiên cứu trước đây trên virus gây dịch SARS hay dịch MERS cho thấy, những chiếc gai này sẽ tương tác với thụ thể trên tế bào, theo cơ chế tương tự chìa khóa-ổ khóa, từ đó cho phép virus xâm nhập vào bên trong.

Các thành viên thuộc họ virus corona có dạng hình cầu với đường kính xấp xỉ 125 nm, với cấu trúc theo thứ tự từ trong ra ngoài như sau:

-Lõi acid nucleic: Bộ gen của virus, cụ thể là sợi ARN đơn dương (ARN: phân tử polyme cơ bản có nhiều vai trò sinh học trong mã hóa, dịch mã, điều hòa, và biểu hiện của gene), sẽ giúp virus có thể tổng hợp các thành phần cấu tạo khi đã xâm nhập vào tế bào vật chủ, nhằm phục vụ cho việc nhân bản. Kích thước bộ gen của họ virus corona được xem là lớn nhất trong số các loại virus ARN: 26-32 kilobase.

- Vỏ protein (vỏ capsit): Lớp vỏ bọc bên ngoài bộ gen được cấu tạo từ các capsome đóng vai trò bảo vệ.

-Lớp vỏ ngoài: Cấu tạo từ lớp kép lipit và protein, bên trên có lớp gai protein. Lớp gai này sẽ thực hiện các nhiệm vụ của kháng nguyên, điển hình như giúp virus thâm nhập vào bên trong tế bào vật chủ.

Những đột phá trong kỹ thuật hình ảnh đã cho phép các nhà nghiên cứu quan sát cận cảnh các gai của virus SARS-CoV-2, từ đó dần giải mã được những bí mật của nó.

Chiến thuật ngụy trang hoàn hảo

Theo nhà virus học David Veesler – Đại học Washington, các phân tử đường bọc bên ngoài mỗi chiếc gai của virus SARS-CoV-2 cũng tương tự như phân tử đường nằm bên ngoài lớp màng tế bào của con người. Nhờ vào lớp ngụy trang carbohydrate này, virus SARS-CoV-2 trở nên khó bị phát hiện hơn bởi hệ miễn dịch của con người.

Thâm nhập tế bào nhờ cơ chế tháo xoắn-đóng xoắn

Mỗi chiếc gai của virus SARS-CoV-2 được tạo nên bởi 3 protein khác biệt xoắn vào với nhau, David Veesler cho biết. Nhóm của ông cũng đã chụp lại hình ảnh phần chóp của những chiếc gai đã mở ra vào giai đoạn trước và trong quá trình bám vào thụ thể trên tế bào. Các nghiên cứu được thực hiện với virus gây đại dịch SARS và MERS cho thấy, cả 3 protein trên chiếc gai cần phải cùng mở ra để mầm bệnh có thể xâm nhập vào tế bào. “Để có được loại vắc-xin chính thức phòng ngừa Covid-19 có thể cần đến cả năm trời, nhưng chúng ta hoàn toàn có thể dựa vào cơ chế thâm nhập này để phát triển vắc-xin” – Nhà virus học này nhận định.

Cách gai protein tháo xoắn-đóng xoắn để gắn vào thụ thể.

Một chuyên gia về virus khác là GS Vineet Menachery – Đại học Texas bổ sung thêm rằng, chúng ta có thiết kế loại vắc xin kích hoạt sự tấn công của các kháng thể vào phần protein lộ ra trong quá trình bắt cặp với thụ thể. Dựa vào cơ chế này, thậm chí còn có thể tạo ra loại vắc-xin giúp bảo vệ con người khỏi nhiều loại virus trong họ corona, chứ không riêng gì SARS-CoV-2.Bên cạnh vắc-xin, các chuyên gia cũng đang hướng đến một phương pháp điều trị có thể khóa các thụ thể trên tế bào của chúng ta, từ đó khiến gai protein của virus SARS-CoV-2 không còn chỗ bám, đồng nghĩa với việc nó không xâm nhập được vào tế bào và gây bệnh.

Trong khi chúng ta đang chờ đợi vắc-xin thì cách tiêu diệt virus đã có sẵn

Xà phòng, chất tẩy rửa, dung dịch sát khuẩn đều là những thứ có thể dễ dàng tiêu diệt hoặc bất hoạt virus. Đây là lý do vì sao mà việc rửa tay luôn được nhấn mạnh trong mùa dịch. Theo tính toán, sau 20 giây kể từ khi tiếp xúc, xà phòng có thể phá vỡ lớp màng bọc xung quanh virus. Trong khi đó, các dung dịch sát khuẩn có chứa cồn mất ít nhất 60 giây để tiêu diệt virus theo cách tương tự.

Ngoài các chất kể trên, nhiệt độ cao và tia UV cũng có thể tiêu diệt virus SARS-CoV-2. Ở ngưỡng nhiệt độ gần 100 độ C, protein ở gai của virus sẽ bắt đầu rã ra và bất hoạt. Trong khi đó, tia UV lại có thể phá vỡ vật chất di truyền nằm bên trong virus.