Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Yale - Hoa Kỳ đã phát hiện ra việc nhiễm virus Zika (ZIKV) sẽ làm dừng sự phân chia của các tế bào gốc thần kinh trong não người, do đó gây ra dị tật đầu nhỏ bẩm sinh. Do các ZIKV làm thay đổi một protein quan trọng cần thiết trong sự phân chia tế bào gốc thần kinh. Các nhà nghiên cứu cũng chỉ ra rằng Sofosbuvir đã được FDA phê chuẩn để điều trị nhiễm virus viêm gan C có thể ức chế sự sao chép của ZIKV, bảo vệ tế bào gốc thần kinh người.
ZIKV thuộc họ flavivirus, liên quan mật thiết với các virus gây bệnh sốt xuất huyết và sốt vàng da, được phát hiện trong rừng Zika của Uganda vào năm 1947 và sau nay ở một số vùng châu Phi, châu Á. Gần đây, Nam Mỹ đã bùng nổ dịch ZIKV, với khoảng 30.000 trường hợp nhiễm ZIKV tại Brazil. Nhiễm ZIKV, thường gây ra các biểu hiện lâm sàng giống với các nhiễm vi rút khác, nhưng có hiện tượng liên quan đến các rối loạn thần kinh, bao gồm hội chứng Guillain-Barré (một bệnh gây yếu và liệt cơ). Đặc biệt, khi nhiễm ZIKV trong kỳ mang thai có thể gây ra các bất thường cho thai nhi như chứng đầu nhỏ ở trẻ sơ sinh.
Các nhà khoa học Hoa Kỳ đã mô tả một loại tế bào gốc thần kinh mới, gọi là tế bào gốc thần kinh - biểu mô (neuroepithelial stem cells) (NES). NES có nguồn gốc từ quần thể sớm nhất của những tế bào gốc thần kinh trong suốt giai đoạn đầu của sự phát triển não bộ. Những quần thể tế bào này đóng vai trò như các tế bào gốc hay tiền thân cho tế bào thần kinh và thần kinh đệm. Chúng cung cấp giá đỡ giúp cho việc dẫn các tế bào thần kinh mới đến đúng vị trí trong não.
Tế bào gốc thần kinh - biểu mô người (NES) tự tổ chức thành các mô hình giống hoa hồng, tương tự như các ống thần kinh phát triển. Chúng được sử dụng để nghiên cứu cách virus Zika lây nhiễm và ngăn chặn sự tăng sinh tế bào.
Bằng cách so sánh các tế bào NES và mô não của người bị nhiễm ZIKV sau khi chết, họ thấy rằng ZIKV thường nhiễm vào các tế bào gốc thần kinh, và ít nhiễm vào tế bào thần kinh trưởng thành hơn. Đặc biệt, nhiễm ZIKV trong tế bào gốc thần kinh của người làm tế bào không có khả năng tiến hành quá trình nguyên phân và dẫn tới chết tế bào. Một phân tích chi tiết cho thấy ZIKV tác động tới protein pTBK1 có vai trò tổ chức phân chia tế bào. Nó sẽ chuyển pTBK1 đến ty thể, nhà máy năng lượng của tế bào, và gây ra phản ứng miễn dịch. Thiếu protein pTBK1 tại vị trí phân chia tế bào, các tế bào sẽ bị chết, dẫn đến đầu nhỏ (hình 2 cho thấy một tế bào bị nhiễm ZIKV). Bằng cách phân tích mô não người nhiễm ZIKV sau khi chết, các tác giả cũng tìm thấy rằng việc nhiễm trùng làm cấu trúc sắp xếp vô tổ chức, do đó làm giảm sự vận chuyển chính xác của các tế bào thần kinh trong não và góp phần gây nên kiểu hình đầu nhỏ
Sau khi xác định các cơ chế liên kết giữa ZIKV và đầu nhỏ, các nhà nghiên cứu nhằm vào mục tiêu thứ hai: Cung cấp một lộ trình điều trị tiềm năng. Đây là nhu cầu cấp thiết để xác định phương pháp điều trị nhằm ngăn chặn nhiễm trùng ZIKV, đặc biệt là ở phụ nữ mang thai. Các tác giả đã sàng lọc một số loại thuốc kháng virus mạnh mà đã được FDA chấp nhận. Họ xác định được Sofosbuvir có tác dụng ức chế sự nhiễm ZIKV, ngăn chặn sự chết của các tế bào NES.
Mặc dầu chưa thấy có ảnh hưởng nào của Sofosbuvir đến sự phát triển của bào thai trên động vật. Tuy vậy, các thử nghiệm lâm sàng sẽ cần phải được lặp lại nhiều lần trước khi chắc chắn rằng Sofusbuvir có thể trở thành một loại thuốc điều trị ZIKV an toàn và hiệu quả.
BS. Phan Quốc Hoàn, Khoa Sinh học Phân tử - Bệnh viện TƯQĐ 108 sưu tập
Theo: “Neural stem cells reveal how Zika virus can cause microcephaly and a potential drug treatment', September 21, 2016.