Các nhà khoa học tìm ra cách ngừng một quá trình chết của tế bào

Giúp NTDVN sửa lỗi

Một nghiên cứu được công bố đã mô tả một phương pháp mới để phân tích pyroptosis - quá trình chết của tế bào thường do nhiễm trùng và dẫn đến tình trạng viêm quá mức trong cơ thể. Các nhà khoa học từng nghĩ rằng một khi quá trình pyroptosis bắt đầu, nó không thể thay đổi. Tuy nhiên, trong quá trình phân tích, họ đã phát hiện ra một cách để tạm dừng và kiểm soát quá trình này.

Có nhiều cách để tế bào chết, thụ động và chủ động. Pyroptosis là một trong những cách chết tự phát, và nó cũng là một cách rất bi thảm. Ở cấp độ phân tử, quá trình này biểu hiện là khi một protein gasdermin trong tế bào mở ra nhiều lỗ lớn trên màng tế bào. Sau đó, các chất trong tế bào bị đẩy ra khỏi các lỗ khiến toàn bộ tế bào bị tiêu vong.

Hiện nay, các nhà khoa học vẫn chưa biết chính xác điều kiện nào kích hoạt quá trình pyroptosis, chỉ biết một số loại ung thư, nhiễm trùng huyết và nhiều bệnh như hội chứng suy hô hấp cấp tính (ARDS) là nguyên nhân gây ra pyroptosis, biểu hiện dưới dạng viêm nhiễm không kiểm soát được. Đáng chú lý là hội chứng suy hô hấp cấp tính (ARDS) là một trong những biến chứng phổ biến của bệnh COVID-19.

Các nhà nghiên cứu cho rằng các tế bào pyroptotic giải phóng các protein truyền tín hiệu được gọi là cytokine đến các tế bào xung quanh bằng cách hy sinh chính bản thân chúng. Quá trình chết này diễn ra nhanh chóng và bi thảm. Trước đây, các nhà khoa học nghĩ rằng một khi quá trình này bắt đầu, không có cách nào để thay đổi nó.

Tuy nhiên, trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học phát hiện ra rằng ngay cả khi quá trình chết này đã được kích hoạt, vẫn có cách để thay đổi nó. Tác dụng của những biện pháp can thiệp này là làm cho những tế bào này “chết vào một ngày khác”.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Illinois tại Chicago (UIC) đã sửa đổi gen của protein gasdermin để nó phản ứng với ánh sáng huỳnh quang. Các nhà nghiên cứu gọi nó là "optogenetic gasdermin" (tạm dịch: gasdermin quang di truyền).

Gary Mo, trợ lý giáo sư dược học tại UIC, một trong những tác giả của nghiên cứu cho biết, pyroptosis là một trong một số quá trình chết của tế bào chính có thể xảy ra ở cả trạng thái cơ thể khỏe mạnh và không khỏe mạnh. Nhưng bởi vì nó không nhất thiết phải được kích hoạt bởi một mầm bệnh nhất định và nó phản ứng khác nhau ở các tế bào và cơ thể con người khác nhau, cho nên rất khó khăn để nghiên cứu quá trình pyroptosis này trong các tế bào sống trong một thời gian dài.

Gary Mo cho biết: "Với gasdermin quang di truyền, chúng ta có thể bỏ qua quá trình tấn công của mầm bệnh không rõ ràng và các phản ứng khác nhau của tế bào, và trực tiếp mô phỏng ở cấp độ phân tử những gì xảy ra sau khi quá trình pyroptosis được kích hoạt”.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng công nghệ huỳnh quang để kích hoạt chính xác protein gasdermin trong tế bào, khởi động quá trình pyroptosis, đồng thời quan sát sự đóng mở của các lỗ trên màng tế bào trong các điều kiện khác nhau.

Họ phát hiện ra rằng một số điều kiện nhất định có thể kiểm soát việc đóng mở các lỗ nói trên. Ví dụ, một nồng độ ion canxi cụ thể sẽ kích hoạt các lỗ trên màng tế bào đóng lại trong vòng hàng chục giây.

Gary Mo cho biết: "Điều này cho chúng ta thấy rằng hình thức chết của tế bào không phải là không thể thay đổi. Hiểu được cách kiểm soát quá trình này sẽ mở ra những ý tưởng mới để phát triển các loại thuốc mới. Hiện tại chúng tôi đang nghiên cứu hai loại thuốc thúc đẩy và ức chế quá trình này".

Nghiên cứu được công bố ngày 10/1 trên tạp chí Nature Communications.

Văn Thiện

Theo The Epoch Times tiếng Trung

Khoa học Nhân thể


BÀI CHỌN LỌC

Các nhà khoa học tìm ra cách ngừng một quá trình chết của tế bào