Nghiên cứu mới về sự nhân lên và phát triển của ký sinh trùng sốt rét

Đây có thể là manh mối quan trọng trong việc khám phá ra nó đã phát triển như thế nào và làm thế nào để ngăn chặn nó.

Condensin trong nhân tế bào vô tính. Nguồn: Đại học Nottingham

Lần đầu tiên, các nhà khoa học đã chỉ ra việc làm thế nào để một số phân tử đóng vai trò thiết yếu trong việc sinh sản nhanh chóng của các tế bào ký sinh trùng gây ra căn bệnh chết người này.

Đây có thể là bước tiếp theo để có thể ngăn chặn ký sinh trùng sốt rét sinh sản.

Nghiên cứu do Rita Tewari, Giáo sư sinh học tế bào ký sinh trùng thuộc Đại học Nottingham và Giáo sư Karine Le Roch tại Đại học California Riverside (Hoa Kỳ) dẫn đầu, có thể mở đường cho việc ngăn chặn và xóa sổ căn bệnh này.

Kết quả nghiên cứu là sự nỗ lực hợp tác với các nhà khoa học từ Đại học Dundee và Warwick ở Anh, Đại học Bern (Thụy Sĩ) ICGEB (Ấn Độ) và Viện nghiên cứu Crick.

Sốt rét là một trong những bệnh nhiễm trùng giết người lớn nhất thế giới, và hiện nay vẫn làm khoảng 500 nghìn người tử vong mỗi năm. Bệnh bùng phát chủ yếu ở các nước nhiệt đới đang phát triển và gây ra bởi một loại ký sinh trùng gọi là plasmodium.

Khi muỗi anophele cắn người để lấy máu nuôi dưỡng trứng, chúng đã trở thành vật trung gian chuyển ký sinh trùng từ những người bị bệnh sang người khỏe. Bên trong cơ thể muỗi, ký sinh trùng tiếp tục sinh sản, nhân lên và phát triển.

Trong một công trình nghiên cứu mới nhất, các nhà khoa học mong muốn hiểu rõ hơn về cách thức tế bào của ký sinh trùng phân chia và nhân lên trong cơ thể con muỗi.

Condensin trong nhân tế bào. Nguồn: Đại học Nottingham

Mỗi sinh vật có DNA được tổ chức thành một số lượng nhiễm sắc thể nhất định và cần ngưng tụ để 'phân tách' DNA này khi chúng nhân lên. Condensin là các phức hợp protein lớn, đóng vai trò trung tâm trong quá trình tập hợp và phân ly nhiễm sắc thể trong quá trình nguyên phân và giảm phân.

Trong ký sinh trùng sốt rét (plasmodium), vai trò của condensins không rõ ràng. Nhóm nghiên cứu đã xem xét hai trong số các tiểu đơn vị condensin rất quan trọng, được gọi là SMC2 và SMC4, được yêu cầu duy trì cấu trúc của nhiễm sắc thể trong tế bào của các sinh vật khác.

"Chúng tôi đã cố gắng tìm hiểu xem làm thế nào để các phân tử này hoạt động theo kiểu nhân lên bất thường của ký sinh trùng. Chúng tôi thấy rằng các phân tử này có mặt ở tất cả các giai đoạn của sự nhân lên và chúng chỉ hiện diện ở một phần nhất định của nhiễm sắc thể, Chúng ta muốn hiểu ký sinh trùng nhân lên như thế nào? Làm thế nào để các phân tử này tự tổ chức và DNA trong các tế bào đó? Thật thú vị khi một tế bào đơn lẻ có thể thực hiện nhiều chế độ nhân lên khác nhau và chúng ta cần phải hiểu làm thế nào nó làm điều này". Giáo sư Tewari nói.

Sau khi phân tích ký sinh trùng, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy một loại phân chia tế bào rất khác thường, cho thấy ký sinh trùng sốt rét đã tiến hóa các cách để đảm bảo sự tồn tại của nó bằng cách phân chia tế bào.

Giáo sư Tewari cho biết: "Ký sinh trùng đặc biệt này rất dễ thích nghi. Ngay cả khi bạn giết nó trong dòng máu của con người thì nó vẫn có thể tồn tại trong cơ thể vật trung gian là muỗi. Theo thời gian, nó đã thích nghi để tồn tại và có nhiều tính di truyền, đó là lý do tại sao rất khó kiểm soát bệnh”.

"Chúng ta cần hiểu những gì mang lại cho ký sinh trùng này và những gì nó cần ở mọi giai đoạn để tồn tại, vì vậy điều quan trọng là phải hiểu cách tế bào ký sinh trùng làm thế nào để phân chia. Mục đích nghiên cứu của chúng tôi không phải là phát triển một loại thuốc ngay lập tức, mà là để trả lời câu hỏi cơ bản về cách thức ký sinh trùng phân chia và tồn tại cũng như máy móc, thiết bị sử dụng. Ký sinh trùng có nhiều chế độ nhân lên, vì vậy ngay cả khi một loại thuốc hoặc vắc-xin hiệu quả được tạo ra, chúng có thể thích nghi và chúng ta cần phải hiểu cơ chế của chúng. Đây là bước tiến quan trọng để hướng tới mục tiêu đó".

Giáo sư Le Roch nói: "Bằng cách hiểu khía cạnh sinh học cơ bản của ký sinh trùng, chúng tôi đang giải mã cách thức ký sinh trùng phân chia và các cơ chế khác nhau để điều chỉnh sự phân chia tế bào có thể ảnh hưởng đến khả năng phát triển và nhân lên theo cấp số nhân của ký sinh trùng trong vật chủ của nó. Bằng cách đó giúp chúng ta nắm rõ được các thành phần phân tử cần thiết cho sự nhân lên của ký sinh trùng, từ đó có thể phát triển các chiến lược mới và lâu dài trong trị liệu, chống lại căn bệnh tàn khốc này".

VH (TNNN) theo https://phys.org/news/2020-02-malaria-parasite.html