Loài ký sinh trùng ngụy trang bằng xác tế bào người

Ký sinh trùng đơn bào E. histolytica lây nhiễm cho 50 triệu người mỗi năm và khiến gần 70.000 người tử vong. Thông thường, loại amip biến hình này chỉ gây tiêu chảy, nhưng đôi khi có thể gây bệnh nặng, thậm chí tử vong, bằng cách tạo ra các vết loét trong ruột kết, hóa lỏng một phần gan, xâm nhập não và phổi.

"Chúng tiêu diệt bất cứ thứ gì chạm trán, bất cứ loại tế bào nào của người", Katherine Ralston, phó giáo sư Khoa Vi sinh và Di truyền phân tử tại Đại học California Davis, cho biết. E. histolytica thậm chí có thể trốn khỏi hệ miễn dịch và tiêu diệt tế bào bạch cầu chiến đấu với chúng.

Ký sinh trùng E. histolytica xâm nhập ruột kết khi một người ăn thực phẩm hoặc uống nước ô nhiễm. Ralston bắt đầu nghiên cứu chúng từ năm 2011, khi giới chuyên gia vẫn tin rằng chúng giết tế bào bằng cách tiêm chất độc.

Nhưng khi quan sát dưới kính hiển vi, bà phát hiện E. histolytica đang cắn tế bào người. Sau khi ăn các mảnh tế bào, chúng có thể kháng lại một thành phần quan trọng của hệ miễn dịch - protein bổ thể. Đây là những phân tử chuyên tìm và tiêu diệt tế bào xâm nhập.

Ralston cùng cộng sự sau đó phát hiện E. histolytica có được khả năng kháng cự này bằng cách ăn protein ở màng ngoài tế bào người rồi đặt lên mặt ngoài của chính chúng. Hai protein CD46 và CD55 giúp ngăn cản protein bổ thể bám vào bề mặt ký sinh trùng. Về cơ bản, E. histolytica tiêu diệt tế bào người rồi khoác lên "đồng phục" protein như một lớp ngụy trang, giúp trốn khỏi hệ miễn dịch.

Bộ gene của E. histolytica lớn gấp 5 lần vi khuẩn salmonella và gấp 2.500 lần virus HIV nên việc phân tích đòi hỏi nhiều nỗ lực. Cuối cùng, các nhà khoa học phát hiện chúng sử dụng quá trình "ức chế ARN" (ARNi) để kiểm soát biểu hiện gene.

Trong nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Trends in Parasitology đầu tháng 5, Ralston cùng cộng sự đưa ra kế hoạch dùng ARNi để xác định các gene cần thiết cho E. histolytica thực hiện những chức năng trọng yếu như cắn tế bào người hay cướp protein, sau đó kết hợp với công cụ chỉnh sửa gene CRISPR.

Với phương pháp này, họ có thể gắn nhãn protein bằng chất huỳnh quang, quan sát chúng tương tác dưới kính hiển vi, hoặc xóa các phần nhỏ của gene và protein để tìm ra phần có thể nhắm mục tiêu bằng vaccine hoặc thuốc, từ đó tìm ra phương pháp điều trị mới.

"Chúng tôi đang thấy ánh sáng cuối đường hầm, và tin rằng có thể làm được", Wesley Huang, thành viên nhóm nghiên cứu, chuyên gia tại Đại học California Davis, cho biết. Huang đang kêu gọi cộng đồng nghiên cứu phát triển CRISPR để ứng phó với ký sinh trùng nguy hiểm này.

Thu Thảo (Theo Phys)