Kháng thể mới nhắm tới “góc khuất” của protein vi-rút cúm

Các nhà nghiên cứu tại Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ đã xác định được các kháng thể nhắm vào vùng khó phát hiện của vi-rút cúm, làm sáng tỏ “góc khuất” chưa được khám phá của đầu protein neuraminidase (NA). Kháng thể nhắm vào một vùng protein NA phổ biến ở nhiều loại vi-rút cúm, bao gồm cả vi-rút phân nhóm H3N2 và có thể là mục tiêu mới cho các biện pháp đối phó.

Neuraminidase (NA), một glycoprotein bề mặt khác, loại bỏ axit sialic giúp xúc tác enzyme, làm nhiệm vụ phát tán vi-rút ra khỏi tế bào vật chủ khỏe mạnh. Có 18 Loại H và 11 Loại NA, cho 198 tổ hợp có thể, nhưng chỉ có một số ít là tác nhân gây bệnh ở người.

Nghiên cứu do các nhà khoa học tại Trung tâm Nghiên cứu Vắc-xin của Viện Dị ứng và Bệnh Truyền nhiễm Quốc gia Hoa Kỳ tiến hành đã được công bố trên tạp chí Immunity.

Bệnh cúm, hay cúm, gây bệnh cho hàng triệu người trên toàn cầu mỗi năm và có thể dẫn đến bệnh nặng và tử vong. Mặc dù việc tiêm phòng cúm làm giảm gánh nặng bệnh tật nhưng cần có vắc-xin cập nhật mỗi mùa để bảo vệ chống lại nhiều chủng và phân nhóm của loại vi-rút đang phát triển nhanh chóng. Vắc-xin cung cấp khả năng bảo vệ chống lại nhiều loại vi-rút cúm có thể ngăn chặn sự bùng phát của vi-rút cúm mới và tái xuất hiện mà không cần phải điều chỉnh lại vắc-xin hoặc tiêm chủng hàng năm.

Một cách để cải thiện vắc-xin cúm và các biện pháp đối phó khác là xác định mục tiêu mới trên protein bề mặt của vi-rút ở những vùng “được bảo tồn”; các phần có xu hướng tương đối không thay đổi giữa nhiều chủng vi-rút khác nhau. NA là một loại protein bề mặt có phần đầu hình cầu và phần cuống hẹp. Mặt dưới của đầu protein neuraminidase chứa một vùng được bảo tồn với một số mục tiêu dành cho kháng thể; được gọi là epitope, khiến nó dễ bị kháng thể liên kết và ức chế vi-rút, cũng như không bị ảnh hưởng bởi những đột biến phổ biến ở các chủng kháng thuốc. Khu vực này được gọi là "góc khuất" do vị trí bị ẩn một phần và một số đặc điểm tương đối chưa được khám phá.

Nhóm nghiên cứu đã phân lập các kháng thể vào góc khuất của protein neuraminidase từ máu của hai bệnh nhân đã khỏi bệnh cúm loại A phân nhóm H3N2, một phân nhóm chính của vi-rút cúm theo mùa. Trong thử nghiệm ở phòng thí nghiệm, kháng thể đã ức chế sự lây lan của vi-rút từ phân nhóm H2N2, phân nhóm gây ra đại dịch cúm năm 1957-1958 và vi-rút H3N2 từ người, lợn và chim. Các kháng thể này cũng bảo vệ chuột khỏi bị nhiễm vi-rút H3N2 gây chết người khi tiêm cho động vật một hoặc hai ngày trước và sau khi nhiễm bệnh, cho thấy kháng thể này có thể điều trị và ngăn ngừa bệnh cúm trong mô hình này.

Các nhà khoa học đã phân tích cấu trúc của hai kháng thể khi liên kết với protein neuraminidase bằng kỹ thuật kính hiển vi tiên tiến được gọi là kính hiển vi điện tử đông lạnh. Mỗi kháng thể nhắm mục tiêu vào các vùng khác nhau, không chồng chéo của góc khuất, chứng tỏ rằng vùng này có nhiều vùng có thể hữu ích để khám phá nhằm phát triển biện pháp đối phó. Kính hiển vi điện tử đông lạnh là một kỹ thuật nội soi đông lạnh được áp dụng trên các mẫu được làm lạnh đến nhiệt độ đông lạnh. Đối với mẫu vật sinh học, cấu trúc được bảo tồn bằng cách nhúng vào môi trường băng thủy tinh.