Cách chống lại sốt rét của hệ miễn dịch

Một nghiên cứu cho thấy các tế bào miễn dịch rất quan trọng để chống lại ký sinh trùng trong giai đoạn đầu.

Ký sinh trùng gây bệnh sốt rét có khả năng phù hợp với các vật chủ mà nó lây nhiễm, vì vậy, việc nghiên cứu căn bệnh này ở chuột không cho nhiều thông tin để tìm ra các loại thuốc hiệu quả.

Hiện tại, một nhóm nghiên cứu do các nhà nghiên cứu MIT (Massachusetts Institute of Technology) đã gây nhiễm một giống chuột có khả năng bắt chước nhiều tính năng của hệ thống miễn dịch con người và có thể nhiễm ký sinh trùng sốt rét Plasmodium falciparum, KST phổ biến của con người. Sử dụng dòng này, các nhà nghiên cứu đã xác định được một cơ chế bảo vệ quan trọng, và họ tin rằng nó sẽ dẫn đến nhiều phát hịên hữu ích hơn.

Jianzhu Chen, Giáo sư Miễn dịch học, người đứng đầu chính của nhóm nghiên cứu bệnh truyền nhiễm tại Viện nghiên cứu và Công nghệ Singapore-MIT (SMART), và là một thành viên của Viện nghiên cứu ung thư Koch’s MIT cho biết “Nghiên cứu sốt rét ở người đã bị cản trở bởi thiếu các mô hình động vật,”, và “Điều này mở đường để bắt đầu tìm hiểu cách hệ thống miễn dịch chủ, tương tác với tác nhân gây bệnh.”

Chen là một trong những tác giả cấp cao của Kỷ yếu Viện hàn lâm Khoa học, cùng với Ming Dao, một nhà khoa học nghiên cứu chính tại Sở Khoa học Vật liệu và Kỹ thuật (DMSE) MIT; Subra Suresh, chủ tịch Đại học Carnegie Mellon (một cựu hiệu trưởng của trường kỹ thuật “MIT and Vannevar Bush Professor”) và Peter Preiser, một giáo sư tại Đại học Công nghệ Nanyang tại Singapore.

Plasmodium falciparum, ký sinh trùng truyền bệnh do muỗi, thường lây nhiễm vào gan và hồng cầu. Các nhà khoa học nghiên cứu bệnh sốt rét ở chuột, trước đây đã tạo ra những con chuột với các tế bào máu của con người - nhưng những con chuột này cũng đã bị xâm nhập hệ thống miễn dịch, vì vậy họ không thể sử dụng để nghiên cứu các phản ứng miễn dịch với sốt rét.

Dự án chuột nhân bản được mô tả trong tạp chí PNAS, từ chương trình Suresh do các nhà nghiên cứu của MIT, một tổ chức ở Singapore, và Viện Pasteur Pháp khởi xướng vào năm 2003, để nghiên cứu cơ chế sinh học của hồng cầu con người bị nhiễm ký sinh trùng sốt rét và hậu quả phát sinh của nó đối với bệnh sốt rét. Trong năm 2007, Chen, Suresh, Dao, và Preiser thành lập mối hợp tác, thông qua SMART, để phát triển một mô hình chuột nhân bản cho bệnh sốt rét.

Trong vài năm qua, Chen và các đồng nghiệp đã phát triển giống chuột có các tế bào của người đáp ứng cho một phản ứng miễn dịch toàn diện. Để tạo ra các tế bào, các nhà nghiên cứu cung cấp tế bào gốc tạo máu của con người, cùng với các cytokine giúp biệt hóa thành tế bào B và T, tế bào thực bào tự nhiên và đại thực bào - tất cả các thành phần quan trọng của hệ miễn dịch. Những con chuột này đã được chứng minh là hữu ích để nghiên cứu các bệnh khác, chẳng hạn như bệnh sốt xuất huyết.

Để những con chuột thích ứng với việc nghiên cứu bệnh sốt rét, các nhà nghiên cứu tiêm vào chúng các tế bào máu của con người hàng ngày trong một tuần, lúc đó 25 phần trăm hồng cầu của chúng là hồng cầu nguời- đủ cho các ký sinh trùng sốt rét lây nhiễm vào.

Cơ chế bảo vệ tự nhiên

Trong bài báo mới trên PNAS các nhà khoa học nghiên cứu vai trò của tế bào thực bào tự nhiên và các đại thực bào trong hai ngày đầu tiên bị nhiễm sốt rét. Họ nhận thấy rằng các đại thực bào có rất ít ảnh hưởng đến đáp ứng miễn dịch trong những giai đoạn đầu. Tuy nhiên, trong những con chuột thiếu các tế bào thực bào tự nhiên, mức độ ký sinh trùng tăng gấp bảy lần, điều này cho thấy rằng các tế bào thực bào tự nhiên là rất quan trọng để kiểm soát ở giai đọan sớm của lây nhiễm.

Để hiểu sâu hơn về vai trò của tế bào thực bào tự nhiên, các nhà nghiên cứu đặt các tế bào thực bào tự nhiên của con người trong một mẫu hồng cầu nhiễm và không nhiễm. Các tế bào thực bào tự nhiên tương tác ngẫu nhiên với cả hai loại tế bào, nhưng chúng bám vào các tế bào bị nhiễm lâu hơn nữa, cuối cùng giết chết chúng.

Các nhà nghiên cứu cũng xác định được một protein kết dính được gọi là LFA-1, giúp các tế bào thực bào tự nhiên liên kết với các hồng cầu. Bây giờ, họ đang nghiên cứu quá trình này chi tiết hơn và cố gắng tìm ra những phân tử khác, bao gồm cả những phân tử của ký sinh trùng sốt rét.

Chen và các đồng nghiệp cũng hy vọng sử dụng những con chuột để nghiên cứu thử nghiệm vắc-xin hoặc các loại thuốc. Và trong nghiên cứu tương lai, họ có kế hoạch dự định tiêm các tế bào máu của những người có bệnh thiếu máu hồng cầu hình lưỡi liềm vào những con chuột thực nghiệm để tìm hiểu bằng cách nào mà những người mang hồng cầu hình liềm có thể chống lại ký sinh trùng sốt rét.

CN. Nguyễn Thị Minh Châu
(Luợc dịch từ How immune system fights off malaria, http://www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140113154225.htm)