VINACHEM

Các nhà khoa học Viện Công nghệ Massachusetts (MIT, Mỹ) đã tìm ra phương pháp tổng hợp và sàng lọc nhanh hàng triệu protein mới, có thể được sử dụng làm thuốc chống virut ebola và nhiều virut khác.

Trong thiên nhiên, tất cả các protein do cơ thể sống tạo ra đều được làm từ 20 axit amin đã lập trình bằng mã di truyền. Nhóm nghiên cứu MIT đã tìm ra phương pháp lắp ghép nhiều protein mới từ các axit amin chưa được sử dụng trong tự nhiên, họ cũng sử dụng nhiều axit amin là ảnh đối xứng gương của các axit amin tự nhiên.

Những protein mới này được các nhà nghiên cứu gọi là xenoprotein, chúng có nhiều ưu điểm so với các protein tự nhiên. Chúng bền hơn, vì vậy có thể bảo quản không cần đông lạnh như nhiều thuốc protein khác, và có thể không gây ra phản ứng miễn dịch.

Nhóm nghiên cứu MIT đã sử dụng 16 axit amin kiểu “ảnh đối xứng gương” để làm thành phần cấu trúc cho các xenoprotein mới. Axit amin chỉ tồn tại ở hai cấu hình khác nhau là L và D. Các phiên bản L và D của một axit amin tuy có cùng thành phần hóa học nhưng là hình ảnh đối xứng gương của nhau. Tế bào chỉ sử dụng các axit amin L.

Tiếp theo, các nhà nghiên cứu đã áp dụng phương pháp tổng hợp hóa học để lắp đặt hàng triệu protein mới, mỗi protein có chiều dài khoảng 30 axit amin, tất cả đều có cấu hình D. Những protein này có cấu trúc gấp nếp, tương tự như cấu trúc của chất ức chế trypsin - một protein tồn tại trong tự nhiên.

Trước đây, chưa nhóm nghiên cứu nào có khả năng tạo ra nhiều protein thuần túy từ các axit amin không có mặt trong tự nhiên như vậy.

Sau khi tổng hợp xenoprotein, các nhà nghiên cứu đã sàng lọc chúng để xác định các protein có thể liên kết với kháng thể IgG chống protein bề mặt của virut cúm. Các kháng thể này được gắn phân tử phát huỳnh quang, sau đó phối trộn với xenoprotein. Sử dụng hệ thống phân loại tế bào được kích hoạt bằng huỳnh quang, các nhà nghiên cứu đã phân lập được những xenoprotein có khả năng liên kết phân tử IgG phát huỳnh quang.

Quá trình sàng lọc có thể được thực hiện chỉ trong vài giờ và cho thấy một số xenoprotein liên kết với đích.

Trong những thí nghiệm khác, các nhà nghiên cứu cũng đã xác định các xenoprotein có khả năng liên kết với độc tố bệnh than và glycoprotein do virut ebola tạo ra.

Mục tiêu dài hạn của nghiên cứu trên là sử dụng hệ thống đã được lập ra để tổng hợp nhanh và xác định những protein có khả năng vô hiệu hóa virut của bất cứ bệnh lây nhiễm mới xuất hiện nào. Các nhà khoa học hy vọng có thể phát hiện các phân tử thích hợp một cách nhanh chóng dựa trên hệ thống này và có thể áp dụng phương pháp hóa học để tổng hợp chúng theo yêu cầu. Sau khi được tổng hợp, các protein có thể được vận chuyển đi khắp nơi để sử dụng trên thực địa mà không cần đông lạnh.

Ngoài tiềm năng sản xuất dược phẩm, các nhà khoa học MIT cũng hy vọng sẽ phát triển các xenoenzym - những xenoprotein có khả năng hoạt động như enzym và xúc tác các dạng phản ứng hóa học mới.

LH

Theo Chemistry & Industry, 6/2018