Znanstveniki so razkrili prvo sliko, kako se novi koronavirus SARS-CoV-2 veže na človeške dihalne celice, da bi jih ugrabili, da bi ustvarili več virusov.
Raziskovalci, ki jih vodi Qiang Zhou, znanstveni sodelavec z univerze Westlake v Hangzhouju na Kitajskem, so razkrili, kako se novi virus veže na receptor v dihalnih celicah, imenovan angiotenzin pretvorjen encim 2, ali ACE2.
"Imajo slike do konca atomov, ki delujejo na veznem vmesniku," je za Live Science povedal Thomas Gallagher, virolog z univerze Loyola Chicago, ki ni bil vključen v nove raziskave, ampak preučuje strukturo koronavirusa. Ta raven informacij je na tej stopnji novega izbruha virusa nenavadna, je dejal.
"Izbruh virusa se je začel pojavljati šele pred nekaj meseci, in v tem kratkem času so ti avtorji prišli do informacij, za katere menim, da tradicionalno traja veliko dlje," je dejal Gallagher.
To je pomembno, je dejal, saj lahko razumevanje, kako virus vstopi v celice, prispeva k raziskavam zdravil ali celo cepiva proti virusu.
Vse o koronavirusu
-Koronavirus v ZDA: Zemljevid, število primerov in novice
-Posodobitve v živo o koronavirusu
-Kakšni so simptomi?
-Kako smrtonosen je novi koronavirus?
-Kako se širi koronavirus?
-Lahko ljudje širijo koronavirus po okrevanju?
Virusni vstop
Za okužbo človeškega gostitelja morajo biti virusi sposobni vstopiti v posamezne človeške celice. Z napravami teh celic izdelujejo kopije, ki se nato razlijejo in razširijo na nove celice.
19. februarja je v reviji Science raziskovalna skupina, ki so jo vodili znanstveniki z Univerze v Teksasu v Austinu, opisala majhen molekularni ključ na SARS-CoV-2, ki virusu vstopi v celico. Ta ključ se imenuje beli protein ali S-protein. Prejšnji teden sta Zhou in njegova ekipa opisala preostanek uganke: strukturo beljakovin receptorjev ACE2 (ki je na površinah dihalnih celic) in kako medsebojno delujeta beljakovina in beljak. Raziskovalci so svoje ugotovitve objavili v reviji Science 4. marca.
"Če o človeškem telesu pomislimo kot na hišo in 2019-nCoV kot na roparja, bi bil ACE2 ključavnica vrat hiše. Ko ga S-protein zagrabi, lahko virus vstopi v hišo," Liang Tao, raziskovalec z univerze Westlake, ki ni bil vključen v novo študijo, je dejal v izjavi.
Zhou in njegova ekipa sta uporabila orodje, imenovano krio-elektronska mikroskopija, ki uporablja globoko zamrznjene vzorce in elektronske pramene za sliko najtanjših struktur bioloških molekul. Raziskovalci so ugotovili, da je molekulska vez med beljakovino konice SARS-CoV-2 in ACE2 videti precej podobna vzorcu vezave koronavirusa, ki je povzročil izbruh SARS leta 2003. Obstaja nekaj razlik v natančnih aminokislinah, ki se uporabljajo za vežejo SARS-CoV-2 na tisti ACE2 receptor v primerjavi z virusom, ki povzroča SARS (hud akutni respiratorni sindrom), pravijo raziskovalci.
"Medtem ko nekateri morda menijo, da so razlike subtilne," je dejal Gallagher, "morda so smiselni glede moči, s katero se drži vsak od teh virusov."
Ta "lepljivost" bi lahko vplivala na to, kako enostavno virus prenaša z ene osebe na drugo. Če ima katerikoli virusni delec večjo verjetnost, da vstopi v celico, ko vstopi v človeško telo, je verjetnejši prenos bolezni.
Obstajajo tudi drugi koronavirusi, ki redno krožijo, kar povzroča okužbe zgornjih dihal, kar večina ljudi misli kot navadni prehlad. Ti koronavirusi ne vplivajo na receptor za ACE2, je dejal Gallagher, ampak v telo vstopijo z drugimi receptorji na človeških celicah.
Posledice koronavirusne strukture
Struktura "ključa" SARS-CoV-2 in telesna "ključavnica" bi teoretično lahko bila tarča protivirusnih zdravil, ki bi preprečile, da bi novi koronavirus prišel v nove celice. Gallagher je dejal, da večina protivirusnih zdravil, ki so že na trgu, osredotoča na zaustavitev razmnoževanja virusov v celici, tako da bi bilo zdravilo, ki bi usmerjalo vnos virusa, novo ozemlje.
"Ni učinkovitega kliničnega zdravila, ki bi preprečilo interakcijo, ki jo poznam," ki je že v uporabi, je dejal.
Proteinski virusni spike je tudi obetavna tarča cepiv, saj je del virusa, ki vpliva na njegovo okolje in ga imunski sistem zlahka prepozna, je dejal Gallagher.
Kljub temu bo razvoj zdravil ali cepiva zahtevna naloga. Zdravljenja in cepiva ne smejo biti le učinkovita proti virusu, ampak morajo biti tudi varna za ljudi, je dejal Gallagher. Uradniki ameriških centrov za nadzor in preprečevanje bolezni so povedali, da je najkasneje na voljo cepivo proti koronavirusu čez leto do leto in pol.
