Enzym GALNT1 hạn chế độ lây nhiễm của các biến chủng SARS-CoV-2

Các nhà khoa học tại Viện Y tế Quốc gia Mỹ (NIH) đã tìm ra một quá trình trong tế bào có thể hạn chế khả năng lây lan của SARS-CoV-2.

Nghiên cứu chứng minh rằng các đột biến ở chủng Alpha và Delta đã giúp chúng vượt qua được trở ngại này và gia tăng khả năng lây lan của virus.

Nghiên cứu được công bố online trên trang Proceedings of the National Academy of Sciences. Nghiên cứu được chủ trì bởi TS Kelly Ten Hagen, một nhà nghiên cứu cấp cao tại viện Nghiên cứu Răng hàm mặt (NIDCR) trực thuộc NIH.

Từ khi đại dịch COVID-19 bắt đầu vào đầu năm 2020, SARS-CoV-2 đã biến thể thành nhiều chủng dễ lây nhiễm hơn. Đa số các đột biến đều ảnh hưởng tới protein gai.

Bề mặt bên ngoài của SARS-CoV-2 được bao phủ bởi các protein gai, bộ phận này được virus sử dụng để dính vào tế bào và từ đó xâm nhập vào trong nó. Tuy nhiên trước khi điều này xảy ra, protein gai phải được kích hoạt bởi một chuỗi các hành động phân tách bởi protein chủ, bắt đầu với enzym furin. Ở chủng Alpha và Delta, các đột biến ở protein gai đã nâng cấp khả năng phân tách của furin, làm cho virus xâm nhập tế bào hiệu quả hơn.

Các nghiên cứu cho thấy ở một số trường hợp, sự phân tách protein có thể bị giảm khi bổ sung các phân tử đường – quá trình này được tiến hành bởi các enzym tên là GALNT.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu ảnh hưởng của GALNT lên protein gai ở ruồi giấm và tế bào ở động vật có vú. Các thí nghiệm cho thấy có 1 enzym, GALNT1, bổ sung đường vào protein gai loại nguyên sinh và làm giảm sự phân tách của furin.

Ngược lại, các đột biến ở protein gai, như ở biến chủng Alpha và Delta lại làm giảm hoạt tính của GALNT1 và gia tăng sự phân tách furin. Điều này có nghĩa là hoạt tính của GALNT1 có thể kìm hãm một phần sự phân tách furin ở các virus loại nguyên sinh, còn các đột biến ở chủng Alpha và Delta đã khắc phục được hiệu ứng này, cho phép furin phân cắt mà không bị kiểm soát.

Khi quan sát xu hướng kết hợp của tế bào với tế bào lân cận, các nhà khoa học đã phát hiện ra các tế bào với protein gai bị đột biến có xu hướng hợp nhất với các tế bào “hàng xóm” nhiều hơn tế bào với gai nguyên sinh. Các tế bào với gai nguyên sinh kết hợp kém hơn khi có mặt GALNT1, cho thấy hoạt tính của chất này đã làm suy giảm chức năng protein gai.

Để kiểm chứng xem quá trình này có xảy ra ở người không, nhóm đã phân tích biểu hiện RNA ở tế bào của các tình nguyện viên khỏe mạnh. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy GALNT1 biểu hiện rộng rãi tại các tế bào đường hô hấp trên và dưới, các vị trí rất nhạy cảm với SARS-CoV-2, chứng tỏ enzym này có ảnh hưởng tới sự lây nhiễm ở con người.

“Nghiên cứu này đề xuất rằng hoạt tính GALNT1 có thể điều chỉnh khả năng lây nhiễm virus và cho ta định hướng về cách biến chủng Alpha và Delta sẽ thích nghi thế nào”, TS Hagen nói. Những hiểu biết này có thể cung cấp thông tin để phát triển các nỗ lực can thiệp mới trong tương lai.

(Theo khoahocdoisong.vn)