Οι επιστήμονες έχουν αποκαλύψει την πρώτη εικόνα για το πώς το νέο coronavirus SARS-CoV-2 δεσμεύεται με ανθρώπινα αναπνευστικά κύτταρα προκειμένου να τους πειρατεία να παράγουν περισσότερους ιούς.
Οι ερευνητές με επικεφαλής τον Qiang Zhou, ερευνητή στο Πανεπιστήμιο Westlake στο Hangzhou της Κίνας, αποκάλυψαν πως ο νέος ιός συνδέεται με έναν υποδοχέα σε αναπνευστικά κύτταρα που ονομάζεται ένζυμο μετατροπής αγγειοτενσίνης 2 ή ACE2.
"Έχουν εικόνες σε όλη τη διαδρομή στο επίπεδο των ατόμων που αλληλεπιδρούν στη διεπαφή δέσμευσης", δήλωσε στο Live Science ο Thomas Gallagher, ένας ιολόγος στο Πανεπιστήμιο Loyola του Σικάγο, ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα έρευνα αλλά μελέτησε τη δομή του κοροναϊού. Αυτό το επίπεδο πληροφοριών είναι ασυνήθιστο σε αυτό το στάδιο μιας νέας εστίας ιού, είπε.
"Η εμφάνιση του ιού άρχισε να συμβαίνει μόνο πριν από μερικούς μήνες και μέσα σε αυτό το σύντομο χρονικό διάστημα οι συντάκτες αυτοί έρχονται με πληροφορίες που πιστεύω ότι παραδοσιακά χρειάζονται πολύ περισσότερο", δήλωσε ο Gallagher.
Αυτό είναι σημαντικό, είπε, επειδή η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ο ιός εισέρχεται στα κύτταρα μπορεί να συμβάλει στην έρευνα για ναρκωτικά ή ακόμα και για ένα εμβόλιο για τον ιό.
Όλα για το Coronavirus
-Coronavirus στις ΗΠΑ: Χάρτης, αριθμοί περιπτώσεων & ειδήσεις
-Ζωντανή ενημέρωση σχετικά με το coronavirus
-Ποια είναι τα συμπτώματα;
-Πόσο θανατηφόρος είναι ο νέος κοροναϊός;
-Πώς εξαπλώνεται ο κοροναϊός;
-Μπορούν οι άνθρωποι να διαδώσουν τον κοροναϊό μετά την αποκατάστασή τους?
Μια είσοδος του ιού
Για να μολύνουν έναν ανθρώπινο ξενιστή, οι ιοί πρέπει να μπορούν να εισέλθουν σε μεμονωμένα ανθρώπινα κύτταρα. Χρησιμοποιούν μηχανήματα αυτών των κυττάρων για να παράγουν αντίγραφα των ίδιων, τα οποία στη συνέχεια χυτεύονται και εξαπλώνονται σε νέα κύτταρα.
Στις 19 Φεβρουαρίου στο επιστημονικό περιοδικό Science μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Όστιν περιέγραψε το μικροσκοπικό μοριακό κλειδί στο SARS-CoV-2 που δίνει την είσοδο του ιού στο κύτταρο. Αυτό το κλειδί ονομάζεται πρωτεΐνη spike, ή S-πρωτεΐνη. Την περασμένη εβδομάδα, ο Zhou και η ομάδα του περιέγραψαν το υπόλοιπο της παζλ: τη δομή της πρωτεΐνης υποδοχέα ACE2 (η οποία βρίσκεται στις επιφάνειες των αναπνευστικών κυττάρων) και πώς αλληλεπιδρούν μαζί της και η πρωτεΐνη ακίδας. Οι ερευνητές δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στο περιοδικό Science στις 4 Μαρτίου.
"Αν σκεφτόμαστε το ανθρώπινο σώμα ως σπίτι και το 2019-nCoV ως ληστή, τότε το ACE2 θα είναι το πόμολο της πόρτας του σπιτιού. Μόλις το αρπάξει η πρωτεΐνη S, ο ιός μπορεί να εισέλθει στο σπίτι", ο Liang Tao, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Westlake που δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη, δήλωσε σε δήλωσή του.
Ο Zhou και η ομάδα του χρησιμοποίησαν ένα εργαλείο που ονομάζεται cryo electron microscopy, το οποίο χρησιμοποιεί βαθιά κατεψυγμένα δείγματα και δέσμες ηλεκτρονίων για να απεικονίσει τις μικρότερες δομές των βιολογικών μορίων. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο μοριακός δεσμός μεταξύ της πρωτεΐνης ακίδων του SARS-CoV-2 και του ACE2 μοιάζει αρκετά με το μοτίβο δέσμευσης του κορωναϊού που προκάλεσε το ξέσπασμα του SARS το 2003. Ωστόσο, υπάρχουν μερικές διαφορές στα ακριβή αμινοξέα που χρησιμοποιούνται για δεσμεύουν το SARS-CoV-2 σε αυτόν τον υποδοχέα ACE2 σε σύγκριση με τον ιό που προκαλεί SARS (σοβαρό οξύ αναπνευστικό σύνδρομο), ανέφεραν οι ερευνητές.
"Ενώ κάποιοι μπορεί να θεωρούν τις διαφορές λεπτές", δήλωσε ο Gallagher, "θα μπορούσαν να έχουν νόημα σε σχέση με τη δύναμη με την οποία κάθε ιός κολλάει".
Αυτή η "κολλητικότητα" θα μπορούσε να επηρεάσει πόσο εύκολα μεταδίδεται ένας ιός από το ένα άτομο στο άλλο. Εάν οποιοδήποτε δεδομένο ιικό σωματίδιο είναι πιο πιθανό να εισέλθει σε ένα κύτταρο μόλις εισέλθει στο ανθρώπινο σώμα, η μετάδοση της νόσου είναι πιο πιθανή.
Υπάρχουν άλλοι κοροναϊοί που κυκλοφορούν τακτικά, προκαλώντας λοιμώξεις του ανώτερου αναπνευστικού που οι περισσότεροι άνθρωποι σκέφτονται ως το κοινό κρυολόγημα. Αυτοί οι κοροναϊοί δεν αλληλεπιδρούν με τον υποδοχέα ACE2, δήλωσε ο Gallagher, αλλά μάλλον εισέρχονται στο σώμα χρησιμοποιώντας άλλους υποδοχείς σε ανθρώπινα κύτταρα.
Επιπλοκές δομής του ιού κοροναϊού
Η δομή του "κλειδιού" του SARS-CoV-2 και του "κλειδώματος" του σώματος θα μπορούσε θεωρητικά να αποτελέσει στόχο για τα αντιιικά φάρμακα που θα εμπόδιζαν το νέο coronavirus να εισέλθει σε νέα κύτταρα. Τα περισσότερα αντιιικά φάρμακα που κυκλοφορούν ήδη στην αγορά επικεντρώνονται στην παρεμπόδιση της αντιγραφής του ιού μέσα στο κύτταρο, οπότε ένα φάρμακο που στοχεύει την είσοδο στον ιό θα είναι νέα περιοχή, δήλωσε ο Gallagher.
«Δεν υπάρχει αποτελεσματικό κλινικό φάρμακο που να εμποδίζει την αλληλεπίδραση που γνωρίζω» που είναι ήδη σε χρήση, είπε.
Η ιική πρωτεΐνη ακίδα είναι επίσης ένας πολλά υποσχόμενος στόχος για τα εμβόλια, επειδή είναι το μέρος του ιού που αλληλεπιδρά με το περιβάλλον του και έτσι θα μπορούσε εύκολα να αναγνωριστεί από το ανοσοποιητικό σύστημα, δήλωσε ο Gallagher.
Παρόλα αυτά, η ανάπτυξη φαρμάκων ή εμβολίων θα είναι ένα δύσκολο έργο. Οι θεραπείες και τα εμβόλια δεν πρέπει μόνο να αποδειχθούν αποτελεσματικά ενάντια στον ιό, αλλά πρέπει επίσης να είναι ασφαλή για τους ανθρώπους, δήλωσε ο Gallagher. Τα κέντρα των ΗΠΑ για τον έλεγχο και την πρόληψη των ασθενειών δήλωσαν ότι το αρχικό εμβόλιο από κοροναϊό θα μπορούσε να είναι διαθέσιμο σε ένα χρόνο έως ενάμισι χρόνο.
