Các nhà nghiên cứu IISc giải mã cách virus chiếm đoạt cơ chế tổng hợp protein của vật chủ

Virus encephalomyocarditis (EMCV) là một loại virus lây truyền qua động vật gặm nhấm, gây viêm tim, viêm não, các vấn đề sinh sản và rối loạn thần kinh ở nhiều loài động vật có vú. Theo các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học Ấn Độ (IISc) ở Bengaluru, virus không sở hữu cơ chế phân tử riêng phục vụ tổng hợp protein. Thay vào đó, chúng chiếm đoạt bộ máy sản xuất protein của vật chủ, đặc biệt là ribosome và các yếu tố dịch mã.

Quá trình này là điều kiện thiết yếu để virus nhân lên và gây nhiễm bệnh. Virus có bộ gen RNA hoặc mRNA chứa vùng cấu trúc gọi là Internal Ribosomal Entry Sites (IRES), giúp thu hút ribosome của vật chủ để dịch mã các gen của virus trong khi ngăn chặn dịch mã gen vật chủ.

Trong nghiên cứu mới được công bố trên eLife, các nhà khoa học sử dụng kỹ thuật kính hiển vi điện tử lạnh (cryo-EM) để giải mã cách IRES của EMCV chiếm đoạt bộ máy tổng hợp protein của vật chủ. IISc đánh giá việc nhắm mục tiêu vào IRES có thể mở ra chiến lược điều trị mới chống lại virus này cũng như các virus tương tự, chẳng hạn như poliovirus, vốn sử dụng cùng một cơ chế tấn công.

Mặc dù IRES được phát hiện cách đây hơn một thập kỷ trong EMCV và poliovirus, cấu trúc và cơ chế hoạt động chi tiết của chúng vẫn chưa được hiểu rõ. Theo TS Tanweer Hussain, phó giáo sư tại Khoa Sinh học Phát triển và Di truyền của IISc, người đứng đầu nghiên cứu, trước đây chưa có thông tin chi tiết về cách virus chiếm đoạt ribosome của vật chủ ngoài việc biết đến các yếu tố dịch mã liên quan cũng như cơ chế sinh hóa cụ thể.

Nhằm lấp đầy khoảng trống này, nghiên cứu do nghiên cứu sinh Deepakash Das trong phòng thí nghiệm của TS Hussain thực hiện đã phát triển một chiến lược thu thập sử dụng mRNA chứa IRES của EMCV để tách phức hợp tiền khởi động IRES từ dịch bào của các tế bào reticulocyte thỏ (hồng cầu chưa trưởng thành). Phức hợp này chính là tổ hợp mà RNA virus hình thành cùng ribosome vật chủ nhằm chiếm đoạt bộ máy dịch mã, bước đầu tiên trong việc sản xuất protein virus.

Nhóm nghiên cứu dùng một protein mồi thiết kế riêng để kéo ra và giữ nguyên phức hợp toàn vẹn, gồm nhiều thành phần quan trọng của khởi động dịch mã, như tiểu đơn vị ribosome 40S, tRNA khởi động và phức hợp eIF2 (yếu tố khởi động ở sinh vật nhân thực) từ dịch bào, rồi tiến hành khảo sát bằng kỹ thuật cryo-EM.

TS Hussain chia sẻ rằng những lần tinh sạch ban đầu diễn ra thuận lợi nhờ chút may mắn của người mới, nhưng nhiều lần thực hiện sau đó lại không thu được kết quả khả dụng. Lưới cryo-EM thường không chứa đủ hạt để tạo nên cấu trúc đáng tin cậy, song nhóm nghiên cứu không bỏ cuộc.

Kết quả cho thấy IRES của EMCV tương tác trực tiếp với tiểu đơn vị ribosome 40S và tRNA khởi động của vật chủ, một cơ chế chưa từng được các virus khác sử dụng để chiếm đoạt bộ máy dịch mã của vật chủ. Phát hiện này được đánh giá là đột phá trong việc hiểu về cách virus sử dụng bộ máy tế bào để nhân bản, đồng thời cung cấp nền tảng nhằm phát triển các phương pháp điều trị hướng mục tiêu mới.

Thông tin chi tiết về nghiên cứu này đã được đăng tải vào ngày 23/7/2026, mở ra hướng đi mới trong nghiên cứu virus và bệnh truyền nhiễm do virus gây ra.

Bài viết được biên tập với sự hỗ trợ của công cụ trí tuệ nhân tạo (AI), tổng hợp từ các nguồn tin dẫn bên dưới và đã qua kiểm duyệt của toà soạn Quang Minh Việt Nam.