Sự thay đổi gen nhanh chóng giúp ký sinh trùng sốt rét ẩn trong cơ thể người

Một nghiên cứu về cách ký sinh trùng sốt rét (KSTSR) phát triển trong các tế bào hồng cầu của người cho biết KSTSR có thể thay đổi nhanh chóng các protein trên bề mặt để trốn khỏi hệ thống miễn dịch.

Kết quả nghiên cứu này đã loại bỏ suy nghĩ trước đây về vòng đời của ký sinh trùng (KST) Plasmodium falciparum, điều đó có thể giải thích tại sao rất nhiều nỗ lực để tạo ra một loại vắc xin có hiệu quả đã thất bại và làm thế nào các KSTSR có thể tồn tại trong cơ thể con người trong thời gian dài như vậy.

Trong nghiên cứu này, KST Plasmodium falciparum được nuôi giữ trong máu người hơn một năm tại phòng thí nghiệm, với hệ gen đầy đủ trình tự thường xuyên. Điều này giúp các nhà khoa học có hình ảnh của bộ gen KST Plasmodium falciparum ở nhiều thời điểm, cho phép họ theo dõi sự tiến hóa của bộ gen diễn ra trong phòng thí nghiệm. Nghiên cứu phát hiện thấy có khoảng 60 gen kiểm soát các protein bề mặt của các tế bào hồng cầu người bị nhiễm bệnh, được gọi là gen var, chúng trao đổi thông tin di truyền thường xuyên, cứ 2 ngày tạo ra khoảng 1 triệu các protein bề mặt mới và không thể nhận ra ở người bị nhiễm bệnh sốt rét.

Một nhà nghiên cứu của Viện Wellcome Trust Sanger giải thích “Việc sử dụng toàn bộ trình tự bộ gen và số lượng của các mẫu thu thập được đã cho chúng tôi một bức tranh chi tiết về cách thức các gen var thay đổi liên tục trong các tế bào hồng cầu”.

Kết quả cho thấy, lần đầu tiên các quá trình trao đổi thông tin di truyền của KSTSR, gọi là tái tổ hợp, không xảy ra bên trong muỗi như hiểu biết trước đây, mà giai đoạn sinh sản vô tính của vòng đời KSTSR xảy ra bên trong tế bào hồng cầu người. Điều này có thể giải thích tại sao người mang KST lạnh mà không biểu hiện triệu chứng của bệnh sốt rét, một vấn đề rất quan trọng giúp có thể loại trừ bệnh sốt rét.

Để hiểu biết đầy đủ các cơ chế thúc đẩy sự tái tổ hợp các gen var của Plasmodium falciparum, các nhà khoa học tính toán các tỷ lệ tái tổ hợp gen var sẽ xảy ra. Họ phát hiện ra rằng sự tái tổ hợp gen var diễn ra trong khoảng 0,2% của KSTSR sau mỗi chu kỳ sống 48 giờ trong các tế bào hồng cầu. Với khoảng 1 tỷ KSTSR bên trong một người bệnh sốt rét điển hình, có tiềm năng rất lớn cho tái tổ hợp gen var.

Giáo sư Dominic Kwiatkowski, người đứng đầu Chương trình sốt rét tại Viện Wellcome Trust Sanger cho biết: Trên thế giới hiện nay có khoảng 200 triệu người nhiễm KSTSR, thì các KSTSR này liên tục tạo ra hàng triệu biến thể kháng nguyên, điều đó giải thích tại sao cuộc chiến chống bệnh sốt rét của chúng ta rất khó khăn. Nghiên cứu này là một ví dụ tuyệt vời về cách phân tích trình tự gen làm phong phú thêm sự hiểu biết của chúng ta về mặt sinh học của bệnh sốt rét. Qua sự hiểu biết về thủ thuật di truyền mà KST sử dụng để trốn tránh hệ thống miễn dịch của con người, chúng ta có thể tiến tới nghiên cứu loại bỏ căn bệnh chết người này.

CN. Hà Thị Thuận

(Nguồn: http://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141218141010.htm)