Một khám phá có thể đưa ra các phương pháp mới để điều trị HIV, đồng thời khám phá vai trò của hệ thống miễn dịch bẩm sinh đối với các bệnh khác.
Virus gây suy giảm miễn dịch ở người 1, thường được gọi là HIV-1, được biết đến với khả năng trốn tránh hệ thống miễn dịch của nó một cách kỳ lạ. Các nhà khoa học tại Scripps Research và các cộng tác viên hiện đã khám phá ra cách hệ thống miễn dịch bẩm sinh của chúng ta - tuyến phòng thủ nhanh chóng đầu tiên của cơ thể trong việc tấn công những kẻ xâm lược nước ngoài - phát hiện ra HIV-1, ngay cả khi vi rút có mặt với số lượng rất nhỏ.
Các phát hiện được công bố vào ngày 8 tháng 7 năm 2022 trên tạp chí Molecular Cell , tiết lộ chiến lược phân tử hai bước giúp kích hoạt phản ứng miễn dịch bẩm sinh khi tiếp xúc với HIV-1. Khám phá này có thể tác động đến việc phát triển thuốc cho các phương pháp điều trị HIV và vắc-xin, cũng như định hình sự hiểu biết của chúng ta về cách phản ứng miễn dịch bẩm sinh liên quan đến các lĩnh vực khác - bao gồm các rối loạn thoái hóa thần kinh như Alzheimer.
"Nghiên cứu này mô tả cách hệ thống miễn dịch có thể nhận ra một loại virus rất khó hiểu, và sau đó kích hoạt dòng chảy hạ lưu dẫn đến kích hoạt miễn dịch", Sumit Chanda, giáo sư tại Khoa Miễn dịch học và Vi sinh vật cho biết. "Từ góc độ tiềm năng điều trị, những phát hiện này mở ra con đường mới cho vắc-xin và chất bổ trợ bắt chước phản ứng miễn dịch và cung cấp các giải pháp bổ sung để ngăn ngừa lây nhiễm HIV."
Hệ thống miễn dịch bẩm sinh được kích hoạt trước hệ thống miễn dịch thích ứng, là tuyến phòng thủ thứ cấp của cơ thể liên quan đến các chức năng chuyên biệt hơn, chẳng hạn như tạo ra kháng thể. Một trong những trách nhiệm chính của hệ thống miễn dịch bẩm sinh là nhận biết giữa "bản thân" (protein và vật chất di truyền của chúng ta) và các yếu tố ngoại lai (chẳng hạn như virus hoặc các mầm bệnh khác). Cyclic GMP-AMP synthase (cGAS) là một protein tín hiệu quan trọng trong hệ thống miễn dịch bẩm sinh cảm nhận DNA trôi nổi trong tế bào. Nếu cGAS phát hiện ra sự hiện diện của vật lạ, nó sẽ kích hoạt một con đường phân tử để chống lại kẻ xâm lược.
Tuy nhiên, bởi vì HIV-1 là một vi rút RNA, nó tạo ra rất ít DNA - trên thực tế, rất ít, đến nỗi các nhà khoa học chưa hiểu bằng cách nào cGAS và hệ thống miễn dịch bẩm sinh có thể phát hiện và phân biệt nó với DNA của chính chúng ta.
(adv)
Các nhà khoa học của Scripps Research phát hiện ra rằng hệ thống miễn dịch bẩm sinh yêu cầu kiểm tra bảo mật hai bước để kích hoạt chống lại HIV-1. Bước đầu tiên liên quan đến một protein thiết yếu - protein liên kết polyglutamine 1 (PQBP1) - nhận ra lớp vỏ bên ngoài của HIV-1 ngay khi nó xâm nhập vào tế bào và trước khi nó có thể tái tạo. PQBP1 sau đó phủ và trang trí vi rút, hoạt động như một tín hiệu cảnh báo để triệu hồi cGAS. Khi vỏ virus bắt đầu tháo rời, cGAS sẽ kích hoạt thêm các con đường liên quan đến miễn dịch chống lại virus.
Ban đầu, các nhà nghiên cứu rất ngạc nhiên khi thấy rằng cần có hai bước để kích hoạt miễn dịch bẩm sinh chống lại HIV-1, vì hầu hết các virus mã hóa DNA khác chỉ kích hoạt cGAS trong một bước. Đây là một khái niệm tương tự như các công nghệ sử dụng xác thực hai yếu tố, chẳng hạn như yêu cầu người dùng nhập mật khẩu và sau đó trả lời email xác nhận.
Cơ chế hai phần này cũng mở ra cánh cửa cho các phương pháp tiêm chủng có thể khai thác dòng miễn dịch được bắt đầu trước khi virus có thể bắt đầu nhân lên trong tế bào chủ, sau khi PQBP1 đã trang trí phân tử.
Tiến sĩ Sunnie Yoh, tác giả đầu tiên của nghiên cứu và các nhân viên cấp cao cho biết: “Trong khi hệ thống miễn dịch thích ứng là trọng tâm chính cho nghiên cứu HIV và phát triển vắc-xin, những khám phá của chúng tôi cho thấy rõ ràng vai trò quan trọng của phản ứng miễn dịch bẩm sinh trong việc phát hiện vi-rút. nhà khoa học trong phòng thí nghiệm của Chanda. "Khi điều chỉnh cửa sổ hẹp trong quy trình hai bước này - sau khi PQBP1 đã trang trí capsid của virus và trước khi virus có thể tự chèn vào bộ gen của vật chủ và nhân lên - có khả năng phát triển các chiến lược vắc xin bổ trợ mới chống lại HIV-1. "
Bằng cách làm sáng tỏ hoạt động của hệ thống miễn dịch bẩm sinh, những phát hiện này cũng làm sáng tỏ cách cơ thể chúng ta phản ứng với các bệnh viêm tự miễn dịch hoặc thoái hóa thần kinh khác. Ví dụ, PQBP1 đã được chứng minh là tương tác với tau - loại protein trở nên rối loạn điều hòa trong bệnh Alzheimer - và kích hoạt cùng một con đường cGAS gây viêm. Các nhà nghiên cứu sẽ tiếp tục điều tra cách hệ thống miễn dịch bẩm sinh liên quan đến sự khởi phát và tiến triển của bệnh, cũng như cách nó phân biệt giữa tế bào tự thân và tế bào lạ.
Nguồn Viện nghiên cứu Scripps
