Đánh bại vi-rút corona

“Tôi luôn tò mò về những thứ xung quanh mình. Tôi luôn đặt câu hỏi cái này cái kia là cái gì, nó hoạt động như thế nào và tại sao?” cô ấy nói. “Đôi khi tôi có cảm giác mình là đứa trẻ 3 tuổi đang khám phá thế giới. Tôi cảm thấy hào hứng khi học được điều gì đó mới mẻ.”

Rosas Lemus lấy bằng Tiến sĩ tại Đại học Tự trị Quốc gia Mexico. Cô ấy đã thực hiện nghiên cứu sau tiến sĩ đầu tiên của mình tại Viện Công nghệ Illinois ở Chicago và từ đó tiếp tục nghiên cứu của mình tại Northwestern.

Đó là nơi cô bắt đầu quan tâm đến việc nghiên cứu cấu trúc protein trao đổi chất của vi sinh vật, liên quan đến các bệnh truyền nhiễm và kháng kháng sinh.

Cô ấy nói: “Về cơ bản, chúng tôi không có đủ công cụ để thiết kế các loại thuốc mới. “Nếu bạn bị nhiễm trùng do vi khuẩn, điều đầu tiên mà các bác sĩ làm là cho bạn dùng thuốc kháng sinh, nhưng chúng không hiệu quả lắm và chúng tôi đang cạn kiệt thuốc để điều trị các bệnh nhiễm trùng nặng do mầm bệnh kháng kháng sinh gây ra. Có nhiều loài đang tiến hóa để chống lại ngày càng nhiều. Vì vậy, đó là một gánh nặng đang tăng lên và nó rất nghiêm trọng.”

Rosas Lemus đang thực hiện nghiên cứu sau tiến sĩ tại Trung tâm cấu trúc gen của các bệnh truyền nhiễm ở Tây Bắc khi COVID-19 tấn công. Theo sự ủy quyền của NIH, cô và nhóm của mình bắt đầu nghiên cứu các protein của vi-rút COVID-19 dựa trên những gì đã biết từ vi-rút SARS.

Cô ấy nói: “Những gì chúng tôi làm ở đó là xác định cấu trúc của các protein quan trọng đối với quá trình sinh bệnh học hoặc khả năng kháng thuốc của vi sinh vật. “Mục tiêu là phân tích các cấu trúc này và phát triển các phương pháp điều trị mới, như thuốc hoặc vắc-xin. Ý tưởng là nếu một vi sinh vật đang sản xuất một loại protein cần thiết cho quá trình sao chép hoặc cho quá trình sinh bệnh, thì chúng ta có thể sử dụng protein đó như một mục tiêu tốt. Nếu chúng ta ức chế protein đó, chúng ta có thể ngăn chặn hành vi gây bệnh hoặc sự sao chép hoặc xâm chiếm của vật chủ.”

Rosas Lemus nói: Nghiên cứu cấu trúc của protein giống như nhìn vào bản đồ chỉ đến một địa điểm đang hoạt động. “Hoặc, đôi khi chúng cho bạn biết các vị trí khác quan trọng để tương tác với các protein khác hoặc bị phơi nhiễm, vì vậy bạn có thể sử dụng chúng để phát triển vắc-xin chẳng hạn.”

Trong COVID-19, đó là cấu trúc protein hình gai nằm ở bên ngoài của vi-rút corona mà các nhà khoa học đã sử dụng để phát triển vắc-xin mRNA, giống như vắc-xin do Pfizer-BioNTech và Moderna tạo ra, và vắc-xin tiểu đơn vị protein (Novavax).

Tại UNM, nghiên cứu do NIH tài trợ của Rosas Lemus tập trung vào tương lai.

Cô ấy nói: “Bây giờ chúng tôi có vắc-xin và thuốc ức chế sự nhân lên của coronavirus. “Tuy nhiên, lịch sử tự nhiên của các vi sinh vật gây bệnh đã dạy chúng ta rằng quá trình tiến hóa thúc đẩy sức đề kháng và có một số nghiên cứu cho thấy virus corona có thể phát triển khả năng kháng các phương pháp điều trị hiện tại.

“Vì vậy, chúng ta cần giải quyết vấn đề này bằng cách nhắm mục tiêu vào các phần khác nhau của chu kỳ nhân lên của vi-rút ít có xu hướng phát triển các đột biến, vốn có thể gây ra tình trạng kháng thuốc. Sau đó, bất cứ khi nào một cuộc khủng hoảng coronavirus khác hoặc một đợt bùng phát khác xuất hiện, chúng tôi sẵn sàng giải quyết nó vì một mặt chúng tôi sẽ có vắc-xin nhưng cũng có các loại thuốc khác có thể giúp ngăn ngừa sự lây lan của dịch bệnh.”

Một trong những mục tiêu nghiên cứu của cô ấy là hiểu rõ hơn về sự tương tác của các protein cụ thể từ SARS-COV-2 (virus gây ra COVID-19) với các protein khác trong vật chủ.

Bà nói: “Virus corona cần cả protein của virus và vật chủ để sao chép và chúng tôi biết một số tương tác này là cần thiết để hỗ trợ quá trình sao chép và lây nhiễm của virus.

“Virus corona có một phức hợp khổng lồ để sao chép RNA của virus được hình thành bởi ít nhất XNUMX loại protein khác nhau. Tuy nhiên, con đường trao đổi chất diễn ra sau quá trình sao chép và tổ chức của nó không được mô tả rõ ràng. Tôi muốn tìm hiểu quy định và tổ chức của con đường này, được đặt tên là Capping, bởi vì đây là một quá trình thiết yếu mà vi-rút sử dụng để ẩn mình khỏi sự giám sát miễn dịch của tế bào chủ.”

Rosas Lemus cho biết bước cuối cùng của con đường trao đổi chất là nsp16-nsp10 phức tạp, có tỷ lệ đột biến rất thấp. Do đó, cô ấy nói rằng nó là một ứng cử viên sáng giá để phát triển thuốc.

Cô nói: “Trong thời gian xảy ra đại dịch, tôi tập trung nghiên cứu cấu trúc và hoạt động của khu phức hợp này. “Bây giờ nghiên cứu của tôi nhằm mục đích tìm hiểu cách thức nsp16-nsp10 tương tác với các protein virus khác trong tế bào. Phức hợp này có tương tác với protein của vật chủ không, chúng ta có thể xác định cấu trúc của các phức hợp này và phát triển một chất ức chế cụ thể nhắm vào các tương tác này không, và cuối cùng là hậu quả của việc bắt giữ protein của vật chủ và các con đường trao đổi chất vì lợi ích của sự nhân lên của virus trên vật chủ sự trao đổi chất?"

Cô ấy nói, câu hỏi cuối cùng rất quan trọng vì nghiên cứu đó có thể giúp hiểu rõ hơn về lý do tại sao những người mắc bệnh chuyển hóa, như tiểu đường hoặc hội chứng chuyển hóa lại có kết quả tồi tệ hơn với COVID-19. “Sau đó, chúng tôi có thể tìm kiếm các phương pháp điều trị khác dành riêng cho những tình trạng này.”

Rosas Lemus cho biết việc kết hợp nghiên cứu của cô ấy với những gì chúng ta đã biết về COVID-19 là chìa khóa.

Cô nói: “Để trở thành một nhà khoa học giỏi, chúng ta phải khiêm tốn, cởi mở và giao tiếp với các ngành khác. “Chúng ta không thể biết tất cả mọi thứ, nhưng chúng ta luôn có thể học được điều gì đó mới và mở ra cánh cửa cho những ý tưởng sáng sủa hơn.”