Mô phỏng chính xác phương thức virus tấn công tế bào

Các nhà nghiên cứu đã thực hiện thí nghiệm để kiểm tra mức độ thay đổi ở vỏ protein của virus được gọi là capsid, khi nó chuẩn bị bơm vật liệu di truyền vào một tế bào khỏe mạnh. Những thay đổi này chưa được quan sát đầy đủ trong nghiên cứu trước đây.

Mặc dù hiện tượng nhiễm virus trước đây đã được mô phỏng, nhưng các nhà nghiên cứu tại Trường Y Penn State muốn xem xét khả năng mô phỏng chính xác hơn quá trình này. Các mô phỏng trước đây về hiện tượng nhiễm virus đã chứng minh hình dạng của toàn bộ capsid có sự thay đổi, nhưng nhóm nghiên cứu tại Trường Y Penn State nghi ngờ thay đổi này là kết quả của các quy trình lập mô hình sử dụng nhiệt quá nóng hoặc cho virus tiếp xúc với protein.

Nhóm nghiên cứu đã đưa ra giả thuyết: chỉ một phần của virus tương tác với các thụ thể trên tế bào, sẽ thay đổi hình dạng trong quá trình lây nhiễm. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã phối hợp với các cộng sự tại trường Y thuộc Đại học Pittsburgh để sử dụng các màng giả gọi là đĩa nano để tạo thành bề mặt của tế bào nhân tạo.

Nhóm nghiên cứu đã đưa những phân tử protein từ các thụ thể tế bào của người vào trong bề mặt tế bào nhân tạo để cho phép truyền các tín hiệu bên ngoài vào trong tế bào, hiện tượng chưa từng có trước đây. Sau đó, các nhà khoa học đã áp dụng kỹ thuật chụp ảnh có tên là kính hiển vi điện tử cryo, qua đó các tia điện tử có thể xác định rất cụ thể cấu trúc protein, để theo dõi phản ứng giữa các capsid của virus và màng thụ thể nhân tạo.

Cải tiến gần đối đối với kính hiển vi điện tử cryo đã cho phép các nhà khoa học thu được những hình ảnh có độ phân giải ở cấp độ nguyên tử với tốc độ chưa từng có. Hàng nghìn tấm ảnh 2D chụp từ nhiều góc độ khác nhau, đã được kết hợp để lập mô hình 3D. Mô hình này cho thấy giả thuyết những thay đổi hình dạng của virus chỉ diễn ra tại các điểm có sự liên kết giữa các thụ thể của tế bào và virus, mà các nhà nghiên cứu đã đưa ra là chính xác.

Đối với mục đích của thí nghiệm, loại virus đột biến nhanh có tên là B3 coxsackievirus (CVB3) đã được lựa chọn. Vì loại virus này thay đổi khi chúng nhân bản, nên các hướng điều trị kháng virus để ngăn cản chúng trở nên khó khăn.

Các nhà nghiên cứu hy vọng việc hiểu rõ hơn cách virus tấn công tế bào có thể giúp ngăn chặn virus hiệu quả. Các loại thuốc mới có triển vọng gây đột biến ở virus để ngăn chặn virus tiếp cận với các tế bào khỏe mạnh.

N.P.D-NASATI (Theo Sciencealert)