Gene mở rộng sự chọn lựa xâm nhiễm
của bệnh sốt rét
Kí sinh trùng sốt rét Plasmodium falciparum sử dụng nhiều con đường khác nhau
để xâm nhập vào tế bào máu, tránh khỏi hệ thống miễn dịch của cơ thể và làm
phức tạp cho việc tạo vaccine chống lại bệnh này. Một nhóm nghiên cứu đứng đầu
bởi Alan F. Cowman, một nhà nghiên cứu quốc tế người Úc cùng với Howard
Hughes Medical Institute, đã xác định một gene kí sinh trùng thường dùng để bật
qua lại giữa những con đường xâm nhiễm. Những nhà nghiên cứu từ Scripps
Research Institute (La Jolla, California) và Genomics Institute thuộc quỹ nghiên
cứu Novartis (San Diego) đã góp phần vào nghiên cứu này, công trình được đăng
trên tạp chí Science ngày 26 tháng 8 năm 2005.
P. falciparum là nguyên nhân gây ra hầu hết các dạng bệnh sốt rét, làm chết một
triệu người trên thế giới mội năm. Vài chủng P. falciparum xâm nhập tế bào máu
nhờ những thụ quan protein trên bề mặt tế bào có chứa một loại đường thường
được biết như acid sialic. Nếu các nhà khoa học xử lí tế bào với enzyme để loại bỏ
acid sialic, kí sinh trùng không còn có thể xâm nhập được nữa. Những chủng khác,
bao gồm một chủng gọi là W2mef, không những có khả năng xâm nhập sử dụng
con đường thụ quan acid sialic, mà còn có khả năng chuyển qua những con đường
xâm nhập khác nếu cần thiết.
„Nó gần giống như một ai đó cố gắng vào trong một căn nhà bằng những cái cửa
khác nhau. Khi bạn loại bỏ acid sialic, bạn đã khóa một nửa số cửa. W2mef
thường vào thông qua những thụ quan acid sialic, nhưng cũng có thể chuyển qua
cách khác vì chúng có hai cách thức xâm nhập“, Cowman, tác giả của nghiên cứu
tại Medical Research (Melbourne, Australia) cho biết.
Để điều tra làm thế nào kí sinh trùng có thể kiểm soát việc chuyển sang một hình
thức xâm nhiễm khác, Cowman và cộng sự đã đưa tạo ra những dòng kí sinh trùng
W2mef dùng acid sialic và không dùng acid sialic để xâm nhiễm. Họ đã so sánh sự
khác nhau giữa những gene hoạt động của hai dòng này và xác định hai gene dùng
để chứng thực cho những nghiên cứu tiếp theo.
Nhóm đã tìm ra chỉ có hai gene hoạt động khác nhau giữa hai dòng kí sinh trùng.
Gene đầu tiên được biết như là PfRh4 (P. falciparum reticulocyte-binding like
homolog 4) , nó tương tự như những gene khác được biết đóng một vai trò trong
việc xâm nhiễm vào tế bào hồng cầu của P. Falciparum và những kí sinh trùng
khác có liên quan. Gen thứ hai là EBA165, không xuất hiện để tạo ra một proten
chức năng, và các nhà khoa học nghi ngờ chúng chỉ được hoạt hóa vì có nằm tại vị
trí vật lý kề sát PfRh4. Sử dụng cách tiếp cận khác, mang tính định lượng hơn,
nhóm nghiên cứu đã thấy rằng hai gene này ở những dòng kí sinh trùng không phụ
thuộc vào acid sialic hoạt động tăng hơn từ 60-80 lần so với dòng phụ thuộc vào
acid sialic để xâm nhiễm vào tế bào.
Những kết quả này cho thấy hoạt động của gene PfRh4 là một yêu cầu cho việc
chuyển sang con đường không phụ thuộc acid. Quả thật, nhóm nghiên cứu đã tìm
ra protein PfRh4 chỉ có trong dòng kí sinh trùng không phụ thuộc acid. Khi cấu
trúc lại kí sinh trùng bằng cách phá hủy gene PfRh4, kí sinh trùng không thể phát
triển trong điều kiện thiếu acid sialic. Họ cho rằng gene PfRh4 cần thiết cho việc
thay đổi từ dạng xâm nhiễm phụ thuộc vào sang dạng không phụ thuộc vào acid
sialic.
Nhóm nghiên cứu kết luận „hoạt động của PfRh4 điển hình cho một cơ chế chưa
được biết đến trước đây nhằm chuyển đổi những con đường xâm nhiễm. Nó cung
cấp sự đáp ứng khéo léo cho P. falciparum trong những thay đổi bề mặt của thụ
quan và những đáp ứng của hệ miễn dịch“. Kết quả trên có liên hệ quan trọng với
việc thiết kế những vaccine chống lại bệnh sốt rét. Những phân tử trên kí sinh
trùng gắn với thụ quan acid sialic trên tế bào chủ là mục tiêu của dược phẩm
kháng bệnh sốt rét. Nhưng Cowman lưu ý rằng nếu chỉ gene đó bị khóa, một số kí
sinh trùng vẫn có thể dùng PfRh4 để chuyển sang cách xâm nhập khác. „Nếu cả
hai gene bị phá hủy, cả hai cách xâm nhiễm đều bị khóa“.
