Các nhà nghiên cứu từ Viện Centenary, phối hợp với Đại học Sydney, đã phát triển một công cụ mới mạnh mẽ để phát triển protein trực tiếp trong tế bào động vật có vú, mang lại một cách hiệu quả hơn để thiết kế các phương pháp điều trị y tế phù hợp với cơ thể người.

Công trình nghiên cứu này, đã được công bố trên tạp chí uy tín Nature Communications, cho thấy sự phát triển của PROTEUS (Protein Evolution Using Selection - Tiến hóa protein bằng chọn lọc), một nền tảng tiên tiến cho phép tiến hóa định hướng.

Tiến hóa định hướng là một kỹ thuật trong phòng thí nghiệm bắt chước quá trình chọn lọc tự nhiên, bao gồm các chu kỳ đột biến và chọn lọc lặp lại để tạo ra các protein có chức năng mới hoặc được cải thiện.

Phó Giáo sư Daniel Hesselson, đồng tác giả cấp cao của nghiên cứu, trưởng trung tâm AI y sinh tại Viện Centenary, cho biết: “Tiến hóa định hướng là một phương pháp mạnh mẽ để phát triển các protein có đặc tính cụ thể, nhưng nó thường được thực hiện trong vi khuẩn hoặc nấm men, những môi trường không tái tạo được sự phức tạp của tế bào người. Với PROTEUS, giờ đây chúng ta có thể hướng dẫn sự tiến hóa của các protein này trực tiếp trong tế bào động vật có vú, tạo ra một hệ thống ổn định hơn và gần với môi trường mà các protein này cuối cùng cần hoạt động hơn nhiều”.

Các nhà nghiên cứu cho biết nền tảng PROTEUS sử dụng các hạt giống virus để đưa các đột biến và chọn lọc các protein được cải thiện bên trong các tế bào động vật có vú, mà không làm gián đoạn hoặc gây hại cho chính các tế bào.

Tiến sĩ Alex Cole, cũng thuộc trung tâm AI y sinh của Viện Centenary, đồng tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết, nhóm nghiên cứu đã sử dụng PROTEUS thành công để cải thiện một protein cụ thể điều hòa sự bật/tắt của các gen. Họ cũng đã phát triển một nanobody (một protein nhỏ giống kháng thể) phản ứng với tổn thương ADN, một trọng tâm quan trọng trong nghiên cứu ung thư.

“Nền tảng này là một bước tiến lớn”, Cole nói. “Bằng cách đưa tiến hóa định hướng vào các tế bào động vật có vú, PROTEUS đang mở ra cánh cửa để phát triển các liệu pháp mới hiệu quả hơn và được thiết kế để hoạt động ở nơi chúng cần, trong cơ thể người”.

Các nhà nghiên cứu tin rằng PROTEUS có thể thúc đẩy những tiến bộ về liệu pháp gen, nghiên cứu bệnh tật trong tương lai và các phương pháp điều trị y tế thế hệ tiếp theo.

P.T.T (NASTIS), theo https://www.nanowerk.com/, 7/2025