Theo một nghiên cứu mới đây, một chiếc kẹo cao su có tẩm một loại protein được trồng từ thực vật đóng vai trò như một cái “bẫy” đối với vi rút SARS-CoV-2, làm giảm tải lượng vi rút trong nước bọt và có khả năng ngăn chặn sự lây truyền SARS-CoV.
Công trình do Henry Daniell tại Trường Y khoa Nha khoa Penn đứng đầu và được thực hiện với sự hợp tác của các nhà khoa học tại Trường Y Perelman và Trường Veterinary Medicine, cũng như tại Viện Wistar và Fraunhofer Hoa Kỳ, có thể dẫn đến một công cụ với chi phí thấp trong các biện pháp chống lại đại dịch COVID-19. Nghiên cứu của họ đã được công bố trên tạp chí Molecular Therapy.
Daniell cho biết: “SARS-CoV-2 nhân lên trong các tuyến nước bọt và chúng tôi biết rằng khi ai đó bị nhiễm bệnh hắt hơi, ho hoặc nói một số vi rút đó bị bắn ra ngoài và đến được với những người khác. “Kẹo cao su này tạo cơ hội để vô hiệu hóa vi rút trong nước bọt, cho chúng ta một cách đơn giản để có thể cắt giảm nguồn lây truyền bệnh.”
Tiêm vắc xin COVID-19 đã giúp thay đổi diễn biến của đại dịch nhưng không ngăn chặn được sự lây truyền. Ngay cả những người đã được tiêm phòng đầy đủ vẫn có thể bị nhiễm SARS-CoV-2 và theo nghiên cứu gần đây, họ có thể mang tải lượng vi rút tương tự như những người không được tiêm phòng.
Trước đại dịch, Daniell đã nghiên cứu về protein men chuyển 2 (ACE2) trong điều trị tăng huyết áp. Phòng thí nghiệm của ông đã phát triển loại protein này, cũng như nhiều loại khác có thể có tiềm năng chữa bệnh, sử dụng một hệ thống sản xuất dựa trên thực vật đã được cấp bằng sáng chế. Bằng cách bắn phá nguyên liệu thực vật bằng DNA của các protein mục tiêu, chúng dụ các lục lạp thực vật tiếp nhận DNA và bắt đầu phát triển các protein. Nguyên liệu thực vật, đông khô và xay sẵn, có thể được sử dụng như một phương tiện cung cấp protein. Hệ thống này có khả năng tránh được những trở ngại thông thường đối với quá trình tổng hợp thuốc protein: cụ thể là quá trình sản xuất và tinh chế tốn kém.
Công việc trước đây của Daniell về ACE2 đã chứng minh tình cờ trong bối cảnh của đại dịch COVID-19. Thụ thể dành cho ACE2 trên tế bào người cũng liên kết với protein tăng đột biến SARS-CoV-2. Các nhóm nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng tiêm ACE2 có thể làm giảm tải lượng vi rút ở những người bị nhiễm trùng nặng.
Trong khi đó, một công việc khác của Daniell và đồng nghiệp của Penn Dental Medicine, Hyun (Michel) Koo đã tham gia nghiên cứu để phát triển một loại kẹo cao su được truyền protein từ thực vật để phá vỡ mảng bám răng. Kết hợp những hiểu biết của mình về ACE2 với công nghệ này, Daniell tự hỏi liệu một loại kẹo cao su như vậy, được truyền các protein ACE2 được trồng từ thực vật, có thể vô hiệu hóa SARS-CoV-2 trong khoang miệng hay không.
Hình ảnh mật độ virus SARS Cov sau khi điều trị bở ACE2 đã giảm rõ rệt
Để tìm hiểu, ông đã liên hệ với Ronald Collman tại Penn Medicine, một bác sĩ chuyên khoa virus học, phổi và chăm sóc quan trọng, người mà nhóm của họ, kể từ giai đoạn đầu của đại dịch, đã thu thập máu, gạc mũi, nước bọt và các mẫu sinh học khác từ các bệnh nhân COVID cho nghiên cứu khoa học.
Collman cho biết: “Henry đã liên lạc với tôi và hỏi liệu chúng tôi có mẫu để kiểm tra cách tiếp cận của anh ấy không, loại mẫu nào thích hợp để kiểm tra và liệu chúng tôi có thể xác nhận nội bộ mức độ vi rút SARS-CoV-2 trong mẫu nước bọt hay không”. “Điều đó dẫn đến việc xây dựng sự hợp tác giữa các trường học về các nghiên cứu vi sinh vật của chúng tôi.”
Để kiểm tra kẹo cao su, nhóm nghiên cứu đã trồng ACE2 trong thực vật, kết hợp với một hợp chất khác cho phép protein vượt qua các rào cản niêm mạc và tạo điều kiện liên kết, và kết hợp nguyên liệu thực vật thu được vào viên kẹo cao su hương quế. Ủ các mẫu thu được từ gạc mũi họng từ những bệnh nhân dương tính với COVID với kẹo cao su, họ cho thấy rằng ACE2 có mặt có thể vô hiệu hóa virus SARS-CoV-2.
Những cuộc điều tra ban đầu đó được theo sau bởi những người khác tại Viện Wistar và Penn Vet, trong đó vi rút, ít gây bệnh hơn SARS-CoV-2, đã được sửa đổi để biểu hiện protein tăng đột biến SARS-CoV-2. Các nhà khoa học quan sát thấy rằng kẹo cao su chủ yếu ngăn chặn vi rút hoặc các phần tử vi rút xâm nhập vào tế bào, bằng cách ngăn chặn thụ thể ACE2 trên tế bào hoặc bằng cách liên kết trực tiếp với protein đột biến.
Cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã cho các mẫu nước bọt của bệnh nhân COVID-19 tiếp xúc với kẹo cao su ACE2 và nhận thấy rằng mức độ RNA của virus đã giảm đột ngột đến mức gần như không thể phát hiện được.
Nhóm nghiên cứu hiện đang làm việc để xin phép thực hiện một thử nghiệm lâm sàng để đánh giá liệu phương pháp này có an toàn và hiệu quả khi thử nghiệm trên những người bị nhiễm SARS-CoV-2 hay không.
Collman nói: “Phương pháp tạo ra protein trong thực vật và sử dụng chúng bằng miệng của Henry là không tốn kém, hy vọng có thể mở rộng; nó thực sự rất thông minh.
Mặc dù nghiên cứu vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu, nhưng nếu các thử nghiệm lâm sàng chứng minh kẹo cao su an toàn và hiệu quả, nó có thể được cung cấp cho những bệnh nhân chưa rõ tình trạng nhiễm trùng hoặc thậm chí đi khám răng khi phải tháo khẩu trang, để giảm khả năng truyền vi rút cho người chăm sóc.
Daniell cho biết: “Chúng tôi đang sử dụng mặt nạ và các rào cản vật lý khác để giảm nguy cơ lây truyền bệnh. Kẹo cao su này có thể được sử dụng như một công cụ bổ sung trong cuộc chiến đó.”
Nguồn: University of Pennsylvania
