USTIN, Texas - Các nhà nghiên cứu từ Đại học Texas tại Austin và Viện Y tế Quốc gia đã tạo ra một bước đột phá quan trọng đối với việc phát triển vắc-xin cho coronavirus mới năm 2019 bằng cách tạo ra bản đồ tỷ lệ nguyên tử 3D đầu tiên của một phần củ

Các nhà nghiên cứu ở ĐH Texas, Austin và Viện Y tế quốc gia (National Institutes of Health, NIH) đã tạo ra bản đồ tỷ lệ 3D spike protein (P) của 2019-nCoV, bước đột phá quan trọng cho việc phát triển vắc-xin ngừa bệnh COVID-19 cho coronavirus mới 2019 lây nhiễm tế bào người.

Các coronavirus có hệ gene là ARN, với kích thước bộ từ 26 đến 32 ngàn cặp base N (A-T, C-G). Protein cấu trúc bao bọc các bộ gene ARN gồm: spike (S), envelope (E), membrane (M) và nucleocapsid (N)).

Spike protein S là bộ phận quan trọng, “chiếc chìa khóa” giúp các coronavirus bám và xâm nhập vào vào các tế bào của một vật chủ cụ thể, trong trường hợp bệnh dịch COVID-19 này vật chủ chính là con người.

Nguyên văn bài báo tạm dịch:
AUSTIN, Texas - Các nhà nghiên cứu từ Đại học Texas tại Austin và Viện Y tế Quốc gia đã tạo ra một bước đột phá quan trọng đối với việc phát triển vắc-xin cho coronavirus mới năm 2019 bằng cách tạo ra bản đồ tỷ lệ nguyên tử 3D đầu tiên của một phần của virus. lây nhiễm tế bào người.
Lập bản đồ phần này, được gọi là protein tăng đột biến, là một bước thiết yếu để các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới có thể phát triển vắc-xin và thuốc chống vi-rút để chống lại vi-rút. Bài viết đã được xuất bản vào thứ Tư, ngày 19 tháng 2 trên tạp chí Khoa học.
22222
 
Nhóm khoa học cũng đang nghiên cứu một ứng cử viên vắc-xin khả thi có liên quan xuất phát từ nghiên cứu.
Jason McLellan, phó giáo sư tại UT Austin, người đứng đầu nghiên cứu và các đồng nghiệp của ông đã dành nhiều năm nghiên cứu các loại coronavirus khác, bao gồm SARS-CoV và MERS-CoV. Họ đã phát triển các phương pháp để khống chế các protein tăng vọt trong coronavirus thành một hình dạng giúp chúng dễ dàng phân tích hơn và có thể biến chúng thành ứng cử viên cho vắc-xin một cách hiệu quả. Kinh nghiệm này đã cho họ một lợi thế so với các nhóm nghiên cứu khác đang nghiên cứu virus mới.
Ngay sau khi chúng tôi biết đây là một loại coronavirus, chúng tôi cảm thấy mình phải tìm hiểu về nó, ông Cameron McLellan nói, vì chúng tôi có thể là một trong những người đầu tiên có được cấu trúc này. Chúng tôi biết chính xác những đột biến nào được đưa vào đây, bởi vì chúng tôi đã cho thấy những đột biến này hoạt động đối với một loạt các coronavirus khác.
Phần lớn các nghiên cứu được thực hiện bởi các đồng tác giả nghiên cứu đầu tiên, Ph.D. sinh viên Daniel Wrapp và cộng tác viên nghiên cứu Nianshuang Wang, cả hai tại UT Austin.
Chỉ hai tuần sau khi nhận được trình tự bộ gen của virus từ các nhà nghiên cứu Trung Quốc, nhóm nghiên cứu đã thiết kế và sản xuất các mẫu protein tăng đột biến ổn định của họ. Phải mất khoảng 12 ngày nữa để xây dựng lại bản đồ tỷ lệ nguyên tử 3D, được gọi là cấu trúc phân tử, protein tăng đột biến và gửi bản thảo cho Sciences, tiến hành quá trình đánh giá ngang hàng của nó. Nhiều bước liên quan đến quá trình này thường sẽ mất vài tháng để hoàn thành.
 
Điều quan trọng cho sự thành công là công nghệ tiên tiến được gọi là kính hiển vi điện tử lạnh (cryo-EM) trong Phòng thí nghiệm Sauer mới của UT Austin. Cryo-EM cho phép các nhà nghiên cứu tạo ra các mô hình 3D quy mô nguyên tử của các cấu trúc tế bào, phân tử và virus. Cuối cùng, chúng tôi đã trở thành những người đầu tiên một phần nhờ vào cơ sở hạ tầng tại Phòng thí nghiệm Sauer, ông Martin McLellan nói. Phần mềm nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tài trợ cho các cơ sở nghiên cứu cơ bản. Phân tử mà nhóm nghiên cứu tạo ra và họ có được cấu trúc chỉ đại diện cho phần ngoại bào của protein tăng đột biến, nhưng nó đủ để tạo ra phản ứng miễn dịch ở người, và do đó đóng vai trò là vắc-xin.
Tiếp theo, nhóm của McLellan có kế hoạch sử dụng phân tử để theo đuổi một dòng tấn công khác chống lại virus gây ra COVID-19, sử dụng phân tử này như một đầu dò của người dùng để phân lập kháng thể được sản xuất tự nhiên từ những bệnh nhân bị nhiễm coronavirus mới và đã phục hồi thành công . Với số lượng đủ lớn, các kháng thể này có thể giúp điều trị nhiễm trùng coronavirus ngay sau khi tiếp xúc. Ví dụ, các kháng thể có thể bảo vệ quân đội hoặc nhân viên chăm sóc sức khỏe được gửi đến một khu vực có tỷ lệ nhiễm trùng cao trong thông báo quá ngắn để miễn dịch từ vắc-xin có hiệu lực.
222222
 
Barney Graham, phó giám đốc Trung tâm nghiên cứu vắc-xin NIH, (VRC) tại Bethesda, Maryland, đã giúp giám sát các thí nghiệm và viết bản thảo.
Các đồng tác giả nghiên cứu khác là Kizzmekia Corbett và Olubukola Abiona tại VRC; và Jory Goldsmith và Ching-Lin Hsieh tại UT Austin.
Wang, Corbett, Graham và McLellan là những nhà phát minh trên một ứng dụng bằng sáng chế của Hoa Kỳ về cấu trúc của protein tăng đột biến coronavirus trong cấu trúc tiền chế và sử dụng chúng trong trị liệu. Wrapp, Wang, Corbett, Abiona, Graham và McLellan là những nhà phát minh trên đơn xin cấp bằng sáng chế của Hoa Kỳ cho ứng cử viên vắc-xin được mô tả trong bản phát hành này.
Công trình này được hỗ trợ một phần bởi Viện Y tế Quốc gia và Viện Dị ứng và Bệnh Truyền nhiễm Quốc gia. Phòng thí nghiệm sinh học cấu trúc Sauer được hỗ trợ bởi Đại học Texas tại Đại học Khoa học tự nhiên Austin, và Viện nghiên cứu và phòng chống ung thư Texas (CPRIT).
Đại học Texas tại Austin cam kết minh bạch và tiết lộ tất cả các xung đột lợi ích tiềm năng. Điều tra viên của trường đại học, người đứng đầu nghiên cứu này, Jason McLellan, đã nộp các biểu mẫu công khai tài chính cần thiết với trường đại học. McLellan nắm giữ quyền sở hữu trí tuệ có thể mang lại doanh thu từ khám phá được mô tả trong nghiên cứu này.
Hình ảnh và b-roll liên quan đến nghiên cứu này có sẵn để tải về: