Các nhà nghiên cứu ở Đại học Copenhagen kết hợp với Viện nghiên cứu y sinh học Seattle, Đại học Oxford, NIMR Tanzania và Retrogenix LTD đã xác định làm thế nào mà ký sinh trùng sốt rét tăng trưởng trong các tế bào hồng cầu dính chặt tới các thành mạch máu trong sốt rét ác tính. Phát hiện có thể cải tiến sự phát triển các vaccin hay các thuốc sốt rét chống lại sốt rét ác tính bằng cách làm ngừng ký sinh trùng kết dính tới các mạch máu.
Những hiểu biết mới về cơ chế bệnh sinh sốt rét ác tính
Mặc dầu các nhà nghiên cứu đã biết trên một thế kỷ qua rằng các tế bào hồng cầu bị nhiễm ký sinh trùng sốt rét có thể giết chết vật chủ của chúng bằng cách dán chặt tới thành mạch máu, cơ chế gắn kết có liên quan với các thể sốt rét gây chết người nhất là không được biết. Bây giờ, trong một nghiên cứu được xuất bản trên Nature các nhà nghiên cứu chứng tỏ rằngký sinh trùng gắn một protein trong các thành mạch máu được gọi là protein nội mô C (EPCR),mà nó có liên quan đến sự điều hoà sự đông máu và đáp ứng viêm. Các ký sinh trùng sốt rét tăng trưởng trong các hồng cầu và dính chặt tới lớp nội mô của thành mạch máuthông qua một chùm protein lớn được gọi là PfEMP1.Cách này,ký sinh trùng tránh mang ký sinh trùng trong máu đến lách, nơi mà nó bị phá huỷ. Một trong các thể của ký sinh trùng sốt rét tấn công gắn vào các mạch máu trong não gây ra một bệnh cảnh gọi là sốt rét não. Vào năm 2012 ba nhóm nghiên cứu bao gồm các đội ở Đại học Copenhagen và Viện nghiên cứu công nghệ sinh học Seattle đã chứng tỏ rằng một loại đặc biệt của protein PfEMP1 là chịu trách nhiệm cho sự gắn kết não với các thể nhiễm sốt rét ác tính. Tuy nhiên cho đến nay các receptor mà nó gắn vẫn còn chưa được biết và câu hỏi lớn là xác định các recepter gì mà các hồng cầu bị nhiễm gắn vào. "Thách thức lớn nhất đầu tiên là huy động một protein PfEMP1 đủ dài trong phòng xét nghiệm" Phó Giáo sư Louise Turner ở Đại học Copenhagen nói. "kế tiếp, chúng tôi sử dụng một công nghệ mới được phát triển bởi Retrogenix LTD ở Vương quốc Anh để khám nghiệm trên 2500 protein người mà protein PfEMP1 có thể gắn vào" Trong số 2500 protein được sàng lọc một receptor được gọi là protein C nội mô (EPCR) là một cú đánh vững chắc duy nhất. "Một loạt công việc rồi thì đi đến sự xác nhân sự kết nối này ở trong phòng thí nghiệm và đặc biệt là đã chứng tỏ rằng ký sinh trùng từ các trẻ em không miễn dịch bị sốt rét ác tính ở Tanzania thường gắn với EPCR" bà ta tiếp tục. "Có một sự thực phát hiện ra rồi" Phó Giáo sư Thomas Lavstsen nói. "Dưới các điều kiện bình thường, ECPR giữ một vai trò quan trọng trong điều hoà cục máu đông, tình trạng viêm, tế bào chết và tính thấm của mạch máu.Phát hiện rằng ký sinh trùng gắn vào và ngăn cản chức năng bình thường của các receptor này có thể giúp chúng tôi giải thích tại sao các triệu chứng của sốt rét ác tính phát triển". Ký sinh trùng sốt rét phá vỡ các chức năng quan trọng của mạch máu. Các triệu chứng ở sốt rét ác tính như sốt rét não thường dẫn đến kết quả các cục máu đông nhỏ ở trong não. Một trong các đáp ứng của cơ thể đối với nhiễm sốt rét là tạo ra cytokines chống viêm (cytokines là những protein phục vụ như là các thông điệp giữa các tế bào) nhưng viêm quá nhiều là nguy hiểm- Gs Joseph Smith từ Viện nghiên cứu y sinh học Seattle mô tả. "ECPR và một yếu tố trong máu được gọi là protein C hoạt động như một cái phanh sự đông máu và sự viêm tế bào nội mô và cũng thúc đẩy khả năng tồn tại và tính ven nguyên của mạch máu nhưng khi ký sinh trùng sốt rét sử dụng PfEMP1 gắn với EPCR thì chúng có thể ngăn cản chức năng bình thường của EPCR và như thế sự gắn kết có thể trở thành vật xúc tác cho các phản ứng dữ dội" ông ta giải thích. "Khám phá câu hỏi này là bước tiếp theo để biết làm thế nào mà ký sinh trùng sốt rét gây ra bênh"
Hướng đến một giải pháp ngăn chặn
Phát hiện rằng ký sinh trùng sốt rét gắn với EPCR có thể sớm tạo ra vaccin và thuốc để điều trị sốt rét ác tính, Dr Matthew Higgins từ Đại học Oxford giải thích: "Bây giờ chúng ta biết rằng một cặp protein có liên quan chúng ta có thể bắt đầu phóng to hơn để khám phá chi tiết phân tử làm thế nào mà ký sinh trùng sốt rét vồ lấy các bên của mạch máu.Chúng tôi muốn biết chính xác điều gì kìm nén protein ký sinh trùng là thật sự cần thiết để gắn kết receptor trong các thành mạch máu. Sau đó,chúng tôi có thể nhằm mục đích thiết kế các vaccin hay thuốc để ngăn ngừa sự gắn kết này". Nghiên cứu vaccin cũng sẽ có ích lợi tức thì từ sự phát hiện bởi vì các nhà khoa học có thể bây giờ đã thử nghiệm tính hiệu quả của các ứng cử viên vaccin khác nhau nhằm ngăn ngừa PfEMP1 từ sự gắn kết ECPR." Trên một thập kỷ qua chúng tôi phải đi đến đánh giá cao rằng các proteins PfEMP1 đặc biệt là có liên quan với các thể sốt rét ác tính khác nhau" Gs Thor Theander ở Đại học Copenhagen giải thích." Cùng với Viện nghiên cứu y khoa quốc gia Tanzania chúng tôi đang trong quá trình chuẩn bị thử nghiệm giai đoạn 1 cho một vaccin để ngăn ngừa ký sinh trùng gắn kết trong nhau thai và sốt rét trong thời kỳ mang thai" ông ta giải thích. Phát hiện mới này giữ khả năng cho việc phát triển một vaccin để làm giảm sự bùng phát bệnh sốt rét gây ra cho trẻ em."Đó là một món lãi mang tính dài lâu nhưng với những kết quả này chúng ta bắt đầu đi đúng hướng" ông ta nói.