Kháng thể là những protein giúp hệ thống miễn dịch của chúng ta chống lại các bệnh nhiễm trùng và bệnh tật. Một trong những loại kháng thể phổ biến và quan trọng nhất là immunoglobulin G (IgG), có khả năng nhớ lại những kẻ xâm lược trước đây và đánh dấu chúng để tiêu diệt.

Xem thêm:

Có Thể Phát Hiện Sớm Ung Thư Phổi Với Xét Nghiệm Nước Bọt Bằng Laser

Nghiên Cứu Mới: Cung Cấp Hy Vọng Mới Trong Việc Kiểm Soát Mức Đường Huyết Cho Tiểu Đường

IgG được sản xuất bởi một loại tế bào bạch cầu đặc biệt gọi là tế bào B huyết tương, có thể tiết ra hàng ngàn phân tử IgG mỗi giây. Nhưng làm thế nào các tế bào này đạt được kỳ tích đó? Và những gen nào liên quan đến quá trình này?

Một nghiên cứu mới của các nhà nghiên cứu từ UCLA và Viện Nghiên cứu Trẻ em Seattle đã làm sáng tỏ những câu hỏi này bằng cách sử dụng một công nghệ mới gọi là nanovials.

kháng thể
Hình vẽ của một ống nanovial, một vật chứa hình bát cực nhỏ mà các nhà khoa học đã sử dụng để thu giữ các tế bào riêng lẻ và chất tiết của chúng. Vật thể tối, hình bánh rán ở bên phải là một tế bào; các vật màu xanh và vàng ở bên trái là các kháng thể immunoglobulin G được tiết ra. Ảnh: Rene Cheng/Đại học Washington

Nanovials là những hộp chứa siêu nhỏ, có hình dạng như cái bát, có thể bắt được từng tế bào B huyết tương và các chất tiết của chúng, cho phép các nhà nghiên cứu đo lường lượng và loại IgG mà mỗi tế bào sản xuất.

Bằng cách sử dụng nanovials phủ các kháng nguyên khác nhau, các nhà nghiên cứu cũng có thể chọn các tế bào phản ứng với các mục tiêu cụ thể, chẳng hạn như virus hoặc vi khuẩn.

Sức mạnh của nanovials

Lợi thế của nanovials là chúng có thể phân loại các tế bào dựa trên chức năng của chúng, không chỉ dựa trên hình dạng hoặc các chỉ số di truyền. Điều này cho phép các nhà nghiên cứu xác định được các tế bào B huyết tương mạnh nhất, là những tế bào tiết ra lượng IgG cao. Nanovials cũng rẻ hơn và nhanh hơn so với các phương pháp truyền thống, chẳng hạn như kỹ thuật lưu lượng hoặc quang phổ khối, yêu cầu các thiết bị đắt tiền và mẫu lớn.

“Nanovials giống như những phòng thí nghiệm thu nhỏ có thể cô lập và phân tích từng tế bào trong vòng vài phút,” Dino Di Carlo, đồng tác giả chính của nghiên cứu và giáo sư kỹ thuật và y khoa tại UCLA, nói. “Chúng cho phép chúng ta khám phá sự đa dạng và phức tạp của các hành vi tế bào ở một quy mô không thể nào trước đây.”

Những gen đằng sau quá trình tiết IgG tạo kháng thể

Sử dụng nanovials, các nhà nghiên cứu đã liên kết được sự tiết IgG của từng tế bào với hồ sơ biểu hiện gen của chúng, tạo ra một bản đồ về các gen liên quan đến việc sản xuất IgG cao hoặc thấp. Họ phát hiện ra rằng các gen liên quan đến việc sản xuất năng lượng và kiểm soát chất lượng protein quan trọng hơn các gen mã hóa cho IgG. Điều này cho thấy tế bào B huyết tương cần duy trì một tỷ lệ trao đổi chất cao và một mức lỗi protein thấp để duy trì lượng IgG cao của chúng.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng sự hiện diện của một gen gọi là CD59 là một chỉ số dự đoán tốt của việc sản xuất tế bào B huyết tương mạnh hơn các chỉ số khác đã biết. CD59 là một protein bảo vệ các tế bào khỏi bị tấn công bởi hệ bổ trợ, một phần của hệ thống miễn dịch có thể gây ra sự phân hủy tế bào. Các nhà nghiên cứu giả định rằng CD59 có thể giúp tế bào B huyết tương tránh khỏi tự hại do sự tiết IgG của chính chúng.

“CD59 không được liên kết với sự tiết IgG trước đây, nhưng chúng tôi phát hiện ra rằng nó được biểu hiện cao ở các tế bào B huyết tương mạnh nhất,” Rene Cheng, tác giả chính của nghiên cứu và nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Viện Nghiên cứu Trẻ em Seattle, nói. “Điều này cho thấy nanovials có thể tiết lộ những thông tin mới về các cơ chế phân tử của việc sản xuất kháng thể.”

Những kết quả của nghiên cứu có ý nghĩa cho cả nghiên cứu cơ bản và ứng dụng y sinh. Bằng cách sử dụng nanovials, các nhà khoa học có thể hiểu sâu hơn về cách hoạt động của các tế bào B huyết tương và cách chúng phản ứng với các kích thích khác nhau. Điều này có thể giúp giải mã những bí ẩn về trí nhớ miễn dịch, dung hoà và điều tiết.

Nghiên cứu đăng trên: Tạp chí NATURE

Share.
Theo dõi
Thông báo của
guest
0 Góp ý
Phản hồi nội tuyến
Xem tất cả bình luận