Các đột biến cúm trong tế bào hỗ trợ dự đoán khả năng đáp ứng miễn dịch

Virus cúm lây nhiễm trong các tế bào khiến các bản sao tế bào không thể giống hệt bản gốc. Nguồn: Steve Gschmeissner/SPL

Virus cúm liên tục biến đổi, một công trình được công bố hồi tháng 10 trên bioRxiv đã tiết lộ sự biến đổi của virus này có thể tác động tới tế bào chủ hay không và phản ứng của tế bào chủ với sự lây nhiễm diễn ra như thế nào.

Quá trình giải mã di truyền trong suốt một thập kỷ qua đã cho thấy RNA của các virus như virus cúm không thể tạo ra hàng tỷ bản sao giống hệt hệ gene gốc. Thay vào đó, các tế bào bị virus xâm nhập sẽ tạo ra ra những virus mới mắc những lỗi di truyền nhỏ. Những biến dị nhỏ đó có thể tăng lên khi những virus này tiếp tục được nhân bản. Các biến đổi mới có thể ảnh hưởng đến khả năng lây lan của virus lên người khác hoặc phản ứng của tế bào miễn dịch trong cơ thể người.

“Sự đột biến của virus có thể kích hoạt hệ thống miễn dịch”, Jesse Bloom, nhà virus học tiến hóa ở Trung tâm nghiên cứu ung thư Fred Hutchinson, Seattle, đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu giải thích. “Có thể hình dung là sự đột biến trong các tế bào bị lây nhiễm đầu tiên sẽ bị khuếch đại trong suốt quá trình lây nhiễm và góp phần vào tác động của bệnh.

Các nhà nghiên cứu chỉ mới bắt đầu nghiên cứu những bước quan trọng đầu tiên về sự tiến hóa của bệnh cúm trên cơ thể người. Vào tháng 9/2018, một nhóm nghiên cứu do nhà virus học Ryan Langlois ở Đại học Minnesota, Minneapolis, chủ trì phát hiện: virus cúm đã chứng tỏ những khả năng khác nhau của chúng để lây nhiễm mô phổi theo những kiểu khác nhau. Họ cũng thấy, sự đáp ứng miễn dịch của cơ thể phụ thuộc vào số lượng virus mà mỗi tế bào bị lây nhiễm tạo ra.

Nhóm nghiên cứu của Bloom đã phân lập được 150 tế bào từ một mô phổi được nuôi cấy và được tiêm một chủng virus cúm trong phòng thí nghiệm. Sau đó họ đã giải trình tự toàn bộ chuỗi RNA của virus trong mỗi tế bào, xác định số lượng RNA của tế bào có chức năng kiểm soát việc tạo ra interferon –nhóm các protein do những tế bào của hệ miễn dịch tạo ra nhằm chống lại tác nhân ngoại lai khi chúng xâm nhập cơ thể.

Bloom và cộng sự có thể theo dấu sự đột biến của virus tác động đến các loại gene mà chúng đã tạo ra cũng như số lượng interferon do một tế bào bị lây nhiễm sinh ra.

Các virus bị đột biến nhiều hoặc bị thiếu toàn bộ các gene nhiều khả năng kích hoạt việc sản xuất interferon của các tế bào bị nhiễm virus.

Seema Lakdawala, nhà virus học về cúm ở Đại học Pittsburgh, Pennsylvania, cho biết: “Những gì Jesse đã làm với việc giải trình tự thật đáng kinh ngạc, mặc dù chúng tôi sẽ phải chờ bình duyệt để xem xét mức độ hiệu quả của cách tiếp cận này như thế nào”.

Các nhà nghiên cứu không thể theo dấu các tế bào bị nhiễm virus theo thời gian để nghiên cứu tác động lâu dài của các đột biến virus vì quá trình giải trình tự gene làm tế bào bất hoạt. Và họ cũng thừa nhận rằng công trình nghiên cứu này chưa giải thích được những cách phản ứng khác biệt của các tế bào khác nhau với sự lây nhiễm virus cúm. Nhưng nghiên cứu đã “mở ra một cánh cửa về cách mỗi tế bào đối phó với sự lây nhiễm virus”, Langlois cho biết.

Nghiên cứu này tập trung vào sự tiến hóa của virus trên từng tế bào đơn lẻ, Lakdawala cho biết, và “nó đáng để chúng ta bàn luận”.

Thanh An dịch

Nguồn: https://www.nature.com/articles/d41586-018-07190-7