„Hrot“ SARS-CoV-2 (červený) naviazaný na neuropilín (svetlomodrý). (G.Balistreri & secondbaystudio.com) Už je to 17 rokov keďže koronavírus Hrozilo, že SARS-CoV prepukne na svet pandemický . Vďaka rýchlemu úsiliu obmedziť prepuknutie nákazy bola svetová populácia ušetrená najhoršieho.
Tentoraz sme také šťastie nemali. Len to, čo robí SARS-CoV-2 Oveľa nákazlivejšia ako jeho predchodca je otázka, ktorú sme teraz o niečo bližšie k riešeniu, pričom výskumníci odhaľujú ešte iný spôsob vírus získava vstup do našich buniek.
Vedci z Technickej univerzity v Mníchove v Nemecku a Helsinskej univerzity vo Fínsku viedli štúdiu, ktorá objavila receptor nazývaný neuropilín-1, ktorý novému koronavírusu pomáha pri infikovaní našich tkanív.
Tento konkrétny proteín je relatívne bohatý na bunkách lemujúcich nosnú dutinu, vďaka čomu je pre vírus hračkou vytvoriť si domov v našom tele, vychovať vírusovú rodinu a potom sa šíriť k novému hostiteľovi.
Na začiatku tohto rokazistilo sa, že receptor nazývaný angiotenzín-konvertujúci enzým 2 (ACE2) pomáha koronavírusu viazať sa na povrch buniek, zatiaľ čo enzým nazývaný transmembránová serínová proteáza typu II (TMPRSS2) je rozhodujúci pre jeho vstup.
Tento druh molekulárneho výberu zámkov dobre vysvetľuje, prečo oba koronavírusy SARS spôsobujú zmätok v celom rade tkanív v našom tele, od výstelky našich pľúc až po náš tráviaci trakt.
Ale nehovorí, prečo jeden z vírusy sa šíri lepšie ako ten druhý.
„Východiskovým bodom našej štúdie bola otázka, prečo sa SARS-CoV, koronavírus, ktorý viedol k oveľa menšiemu prepuknutiu v roku 2003, a SARS-CoV-2, šírili takým odlišným spôsobom, aj keď používajú rovnaký hlavný receptor ACE2“ , hovorí Virológ z Helsinskej univerzity Ravi Ojha.
Zásadný kúsok skladačky sa objavil naporovnanie dvoch vírusových genómov; SARS-CoV-2 zachytil sekvencie zodpovedné za vytváranie pichľavého radu „háčikov“, nie nepodobných tým, ktoré používajú iné nepríjemné patogény na uchytenie hostiteľských tkanív.
„V porovnaní so svojím starším príbuzným nový koronavírus získal na svojich povrchových proteínoch „kus navyše“, ktorý sa nachádza aj v hrotoch mnohých ničivých ľudských vírusov, vrátane Ebola , HIV a vysoko patogénne kmene vtáčej chrípky, okrem iného, hovorí Olli Vapalahti, tiež virológ z Helsinskej univerzity.
„Mysleli sme si, že toto nás môže priviesť k odpovedi. Ale ako?'
Po konzultácii s kolegami z celého sveta sa výskumníci zamerali na neuropilín-1 ako na spoločný faktor.
Typicky tento receptor zohráva úlohu v odpovedi na rastové faktory dôležité vo vývoji tkanív, najmä medzi nervami. Ale pre mnohé vírusy je to pohodlná rukoväť na držanie hostiteľských buniek dostatočne dlho na to, aby sa dostali dovnútra.
Elektrónová mikroskopia povrchových hrotov poťahujúcich častice SARS-CoV-2 určite naznačili potenciál pre vzťah s receptorom.
Aby to vedci potvrdili, použili monoklonálne protilátky špecificky vybrané tak, aby blokovali prístup k záhradnej odrode neuropilin-1, ale nie k mutantným odrodám upraveným tak, aby mali mierne odlišnú štruktúru.
Iste, pre „pseudovírusy“ športové proteíny SARS-CoV-2 (skvelé na sledovanie, ako vírusy vstupujú do buniek bez toho, aby ste sa museli obávať celého chaotického replikačného biznisu, ktorý nasleduje), bolo oveľa ťažšie dostať sa dovnútra, keď bol neuropilín-1 zamknutý.
'Ak uvažujete o ACE2 ako o zámku dverí na vstup do bunky, potom neuropilín-1 môže byť faktorom, ktorý nasmeruje vírus k dverám,' hovorí Balistreri.
ACE2 je vo väčšine buniek exprimovaný vo veľmi nízkych hladinách. Pre vírus teda nie je ľahké nájsť dvere, ktorými by mohol vstúpiť. Iné faktory, ako je neuropilín-1, môžu pomôcť vírusu nájsť svoje dvere.'
S neuropilínom-1 exprimovaným vo veľkých množstvách v nervových tkanivách v nosovej dutine by sme si mohli predstaviť, že SARS-CoV-2 má navinutý vhodný červený koberec v momente, keď pričuchneme k infikovanej kvapôčke.
Detailný pohľad na vzorky tkaniva exprimujúce neuropilín-1 odobraté od zosnulých COVID-19 pacienti pridali k podozreniam, zatiaľ čo experiment zahŕňajúci myši pomohol potvrdiť úlohu receptora pri napomáhaní vstupu vírusu do nášho nervového systému.
Či by to mohlo pomôcť vysvetliť, prečo môžu mať infekcie SARS-CoV-2 takétraumatický vplyv na funkciu mozguje otázkou budúceho výskumu.
'Mohli by sme určiť, že neuropilín-1, aspoň za podmienok našich experimentov, podporuje transport do mozgu, ale nemôžeme urobiť žiadny záver, či to platí aj pre SARS-CoV-2.' Je veľmi pravdepodobné, že táto dráha je u väčšiny pacientov potlačená imunitným systémom,“ hovorí neurológ Mika Simons z Technickej univerzity v Mníchove.
Je lákavé predstaviť si nové formy antivírusových liekov na obzore. Hoci tak rýchlo, ako SARS-CoV-2 odhalí svoje zločinecké talenty, jednoduché zablokovanie bunkových receptorov bude pravdepodobne zlou správou pre naše zdravie.
To neznamená, že objav nie je bez príležitosti.
'Momentálne naše laboratórium testuje účinok nových molekúl, ktoré sme špeciálne navrhli na prerušenie spojenia medzi vírusom a neuropilínom,' hovorí Balistreri.
„Predbežné výsledky sú veľmi sľubné a dúfame, že získame overenia naživo v blízkej budúcnosti.'
Tento výskum bol publikovaný v r Veda .