Các protein nhỏ, giống như kháng thể được gọi là VNAR, có nguồn gốc từ hệ thống miễn dịch của cá mập, có thể ngăn chặn SARS-CoV-2, các biến thể của nó và các virus corona lây nhiễm vào tế bào người, theo một nghiên cứu mới được công bố vào ngày 16/12.
Các VNAR mới sẽ không có sẵn ngay lập tức để điều trị ở người, nhưng chúng có thể giúp con người chuẩn bị cho các đợt bùng phát virus corona trong tương lai. VNAR ở cá mập có thể vô hiệu hóa WIV1-CoV, một loại virus corona có khả năng lây nhiễm vào tế bào người nhưng hiện chỉ lưu hành ở loài dơi.
Việc phát triển trước phương pháp điều trị đối với những virus có nguồn gốc động vật như vậy có thể hữu ích nếu virus truyền sang người.
Aaron LeBeau, giáo sư bệnh học của Đại học Wisconsin – Madison, người dẫn đầu nghiên cứu, cho biết: “Vấn đề lớn là có một số virus corona có xuất hiện ở con người. Những gì chúng tôi đang làm là chuẩn bị sẵn phương pháp điều trị dựa trên VNAR cá mập, có thể dùng cho dịch bệnh bùng phát trong tương lai".
LeBeau và phòng thí nghiệm của ông tại Trường Y khoa và Y tế Công cộng đã hợp tác với các nhà nghiên cứu tại Đại học Minnesota và Elasmogen, một công ty y sinh ở Scotland đang phát triển các VNAR trị liệu. Nhóm nghiên cứu đã công bố phát hiện của mình trên tạp chí Nature Communications.
Các VNAR chống SARS-CoV-2 được phân lập từ các thư viện VNAR tổng hợp lớn của Elasmogen. Kích thước bằng 1/10 kháng thể của con người, VNAR của cá mập có thể liên kết với các protein lây bệnh. Những protein nhỏ giống kháng thể này có thể len lỏi vào các ngóc ngách mà kháng thể người không thể tiếp cận. Chúng có thể hình thành hình dạng độc đáo, cho phép nhận biết cấu trúc protein mà kháng thể người không làm được.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm VNAR của cá mập chống lại cả SARS-CoV-2 lây nhiễm và một "pseudotype", một phiên bản của virus không thể tái tạo trong tế bào. Họ đã xác định 3 VNAR ứng cử viên từ một nhóm hàng tỷ loại có hiệu quả trong việc ngăn chặn virus lây nhiễm vào tế bào người. 3 loại VNAR cá mập cũng có hiệu quả chống lại SARS-CoV-1, nguyên nhân gây ra đợt bùng phát SARS đầu tiên vào năm 2003.
Một VNAR tên gọi 3B4 gắn chặt vào một rãnh trên protein đột biến của virus gần nơi virus liên kết với tế bào con người, ngăn chặn quá trình liên kết này.
Rãnh này rất giống nhau giữa các virus corona đa dạng về mặt di truyền, thậm chí còn cho phép 3B4 vô hiệu hóa hiệu quả virus MERS, một người anh em họ xa của virus SARS.
Khả năng trên khiến 3B4 trở thành ứng cử viên tiềm năng để ngăn chặn virus chưa lây nhiễm sang người.
Vị trí liên kết 3B4 cũng không bị thay đổi trong các biến thể nổi bật của SARS-CoV-2, chẳng hạn như biến thể Delta. Nghiên cứu này được tiến hành trước khi biến thể Omicron được phát hiện, nhưng các mô hình ban đầu cho thấy VNAR sẽ vẫn có hiệu lực đối với phiên bản mới này, giáo sư LeBeau cho hay.
Vi cá mập mạnh thứ hai VNAR, 2C02, dường như khóa protein đột biến thành dạng không hoạt động. Tuy nhiên, vị trí liên kết của VNAR này bị thay đổi trong một số biến thể SARS-CoV-2. Điều này có thể làm giảm hiệu lực của nó.
Các liệu pháp điều trị trong tương lai có thể sẽ bao gồm một hỗn hợp gồm nhiều VNAR cá mập để tối đa hóa hiệu quả chống lại các loại virus đa dạng và đột biến. Loại thuốc mới này rẻ hơn và dễ sản xuất hơn so với kháng thể của con người, đồng thời có thể được đưa vào cơ thể thông qua nhiều con đường khác nhau, nhưng vẫn chưa được thử nghiệm trên người.
LeBeau cũng đang nghiên cứu khả năng hỗ trợ điều trị và chẩn đoán ung thư bằng VNAR cá mập.
