Các nhà khoa học đã tiên phong phát triển thuốc kháng virus nhắm vào enzym methyltransferase của virus, mang đến một chiến lược mới trong việc điều trị các virus RNA và DNA. Bước đột phá này có thể bổ sung cho các liệu pháp hiện tại, cung cấp giải pháp mạnh mẽ chống lại các đại dịch trong tương lai.
Trước đây, việc ra mắt Paxlovid (vào tháng 12-2021) đánh dấu một bước ngoặt trong đại dịch COVID-19. Là một loại thuốc kháng virus hiệu quả, Paxlovid đã điều trị thành công cho hàng triệu bệnh nhân. Tuy nhiên, giống như nhiều loại kháng virus khác, Paxlovid có thể mất dần hiệu quả do sự xuất hiện của tình trạng kháng thuốc (drug resistance).
Một nghiên cứu gần đây từ phòng thí nghiệm Tuschl đã đưa ra một phương pháp đột phá về một nhóm thuốc kháng virus mới. Các hợp chất này nhắm vào một loại enzym đặc biệt, không chỉ hiệu quả đối với SARS-CoV-2 mà còn đối với nhiều loại virus RNA khác như Ebola và sốt xuất huyết, cũng như các virus DNA sao chép trong tế bào như virus đậu mùa.
Khám phá này có thể tạo nền tảng cho các phản ứng nhanh và hiệu quả hơn trước các đại dịch trong tương lai, mang lại giải pháp phổ rộng chống lại nhiều mối đe dọa virus khác nhau.
“Trước đây chưa ai tìm ra cách ức chế (inhibit) enzym này,” giáo sư Thomas Tuschl tại Đại học Rockefeller cho biết. “Công trình của chúng tôi xác định enzym cap methyltransferase là mục tiêu trị liệu (therapeutic targets) và mở ra cánh cửa phát triển cho nhiều kháng virus khác nhằm đối phó với các mầm bệnh mà đến nay chúng ta chỉ có rất ít công cụ để chiến đấu.”
Một hướng đi mới
Nhiều virus RNA phát triển bằng cách thay đổi cấu trúc RNA của chúng, gọi là các “mũ RNA,” giúp ổn định RNA, tăng cường dịch mã và bắt chước mRNA của vật chủ để né tránh hệ miễn dịch. Quá trình tạo mũ RNA này phụ thuộc vào các enzym gọi là methyltransferase—trở thành một mục tiêu hấp dẫn cho các liệu pháp kháng virus.
Tuy nhiên, hầu hết các loại thuốc kháng virus, bao gồm Paxlovid, chủ yếu nhắm vào các protease, một loại enzym virus khác phá hủy protein. Điều này là do các enzym protease đã được nhắm đến từ trước và ngăn chặn sự lây lan của virus.
“Việc ức chế methyltransferase đòi hỏi phải sử dụng một dưỡng chất RNA (RNA substrate) khác thường, tạo ra một thách thức mới trong việc phát triển thuốc,” Tuschl chia sẻ.
Để tìm kiếm một hợp chất có khả năng ức chế enzym methyltransferase NSP14 của SARS-CoV-2, nhóm nghiên cứu đã sàng lọc 430.000 hợp chất trong trung tâm Fisher Drug Discovery Resource và phát hiện ra một số hợp chất có thể ức chế enzym này, sau đó phát triển thêm để tối ưu hóa khả năng trị liệu.
Cuối cùng, các hợp chất được thử nghiệm trên chuột trong điều kiện an toàn BL3 và chứng minh rằng chúng có thể điều trị COVID-19 tương đương với Paxlovid. Quan trọng hơn, các thử nghiệm cho thấy rằng ngay cả khi virus đột biến để đối phó, liệu pháp này vẫn giữ được hiệu quả.
Quay lại những điều cơ bản
Các phát hiện không chỉ xác nhận enzym methyltransferase của virus là mục tiêu trị liệu đầy hứa hẹn mà còn gợi ý rằng chất ức chế của Tuschl sẽ có ít tác dụng phụ. “Cơ chế hoạt động của thuốc rất độc đáo,” ông cho biết.
“Chúng tôi chưa sẵn sàng thử nghiệm hợp chất này trên người,” Tuschl nhấn mạnh. Để đạt được điều đó, cần cải thiện độ ổn định, khả năng sinh khả dụng (bioavailability – tức là tốc độ và mức độ hấp thu dược chất từ 1 chế phẩm bào chế vào tuần hoàn chung) và nhiều thuộc tính dược lý khác. “Chúng tôi là một phòng thí nghiệm khoa học. Để làm được điều đó, cần có sự cộng tác của một doanh nghiệp,” ông nói.
Hiện tại, phòng thí nghiệm Tuschl đang mở rộng nghiên cứu để tìm kiếm chất ức chế cho các virus khác như RSV, sốt xuất huyết, Zika, cũng như mpox và cả các bệnh nhiễm nấm. “Nghiên cứu này mở ra cơ hội mới để chuẩn bị cho các đại dịch trong tương lai,” ông cho biết.
Phòng thí nghiệm Tuschl đã phát triển một nhóm thuốc kháng virus mới có khả năng ngăn chặn các virus RNA như SARS-CoV-2, Ebola và sốt xuất huyết, mở ra hướng đi cho các liệu pháp hiệu quả hơn. Ảnh: SciTechDaily.com
