Phát hiện thành phần chủ chốt của vi rút HIV

HIV làm suy yếu hệ miễn dịch do nó tiêu diệt các tế bào quan trọng chống lại bệnh và nhiễm trùng. Chỉ một số chất dịch của cơ thể - gồm máu, tinh dịch, dịch trực tràng, dịch âm đạo và sữa mẹ - từ người nhiễm HIV là có thể lây truyền vi rút.

Theo CDC, ước tính có khoảng 1,2 triệu người nhiễm HIV tại Mỹ. Mặc dù chưa có cách chữa khỏi HIV, các thuốc điều trị được cải thiện cho phép người nhiễm “chung sống” HIV nhờ làm chậm sự tiến triển của vi rút và duy trì sức khỏe tương đối trong nhiều năm.

HIV là một thành viên của một thứ týp vi rút gọi là retrovirus, nghĩa là vi rút mang ARN - thay vì AND như bình thường - và có tính chất đặc biệt sao chép ARN thành ADN sau khi xâm nhập tế bào.

Sau đó ADN retrovirus có thể tích hợp vào ADN của tế bào chủ và vẫn không bị hệ miễn dịch phát hiện. Các tế bào nhiễm có thể sản sinh ra những các tế bào vi rút có bộ gen ARN khác biệt, tái khởi động chu kỳ nhiễm. Phương pháp lây nhiễm và nhân bản “bất thường” này đã khiến việc phát triển vắc-xin HIV trở nên hết sức khó khăn.

Những “con ngươi” của HIV

Trước đây, không ai biết chính xác HIV kiếm được những “viên gạch” di truyền cần thiết để tổng hợp ADN nhằm lây nhiễm các tế bào chủ như thế nào. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu đã có những khám phá mới về cơ chế này.

Một vỏ protein gọi là capsid bao quanh vi rút. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng capsid chứa những lỗ giống con ngươi mở và đóng như mắt người.

Các lỗ này có thể mở và đóng rất nhanh, cho phép chúng “hút” những “viên gạch” di truyền gọi là những nucleotid mà vi rút cần để xây dựng ADN, trong khi vẫn ngăn được mọi phân tử không mong muốn khác. Điều này giúp giải thích tại sao HIV lại trốn tránh hệ miễn dịch thành công như vậy.

Phát hiện, được công bố trên tạp chí Nature, được thực hiện bằng cách kiểm tra cấu trúc nguyên tử của capsid và tạo ra những vi rút HIV đột biến, cho phép nhóm nghiên cứu tập tính của các lỗ.

TS Leo James cho biết: "Chúng tôi từng nghĩ rằng vỏ capsid sẽ vỡ nát ngay sau khi vi rút xâm nhập tế bào, nhưng giờ đây đã nhận ra rằng capsid bảo vệ vi rút khỏi hệ miễn dịch của chúng ta. Các kênh được phát hiện đã giải thích các “nguyên liệu” đi qua lớp vỏ capsid như thế nào để tạo thành bộ gen của vi rút.

Thiết kế phân tử ức chế để “bịt” lỗ thủng

Để ngăn vi rút tự sao chép và nhiễm vào nhiều tế bào, các nhà khoa học đã phát triển một phân tử ức chế - hexacarboxybenzen - có thể “bịt” các lỗ thủng capsid. Phân tử đã bịt thành công các lỗ thủng, đảm bảo vi rút không còn tự nhân lên, biến nó thành không gây nhiễm.

Phân tử hexacarboxybenzen không thể xâm nhập vào tế bào của người, và do đó không thể giúp gì cho những tế bào đã bị nhiễm HIV.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu nêu rõ những phát hiện này cũng có thể dẫn đến những loại thuốc trong tương lai có thể đi vào tế bào của người và bịt các lỗ thủng từ bên trong hiệu quả hơn của phương pháp hiện có, bằng cách biến đổi để chúng đi qua lỗ thủng.

Ngoài ra, phân tử mới có thể hỗ trợ phát triển những thuốc điều trị các retrovirus khác.