Znanstvenici su otkrili prvu sliku kako se novi koronavirus SARS-CoV-2 veže s ljudskim respiratornim stanicama kako bi ih oteli da proizvode više virusa.
Istraživači pod vodstvom Qiang Zhoua, znanstvenog novaka sa Sveučilišta Westlake u Hangzhouu, Kina, otkrili su kako se novi virus veže na receptor na respiratornim stanicama nazvan enzim 2 koji pretvara angiotenzin ili ACE2.
"Imaju slike sve dolje na razini atoma koji djeluju na vezujućem sučelju", izjavio je za Live Science Thomas Gallagher, virolog sa Sveučilišta Loyola, koji nije bio uključen u nova istraživanja, ali proučava strukturu koronavirusa. Ta je razina informacija neuobičajena u ovoj fazi nove epidemije virusa, rekao je.
"Izbijanje virusa počelo se pojaviti tek prije nekoliko mjeseci. U tom kratkom vremenskom roku ovi su autori došli do informacija za koje mislim da tradicionalno traje mnogo duže", rekao je Gallagher.
To je važno, rekao je, jer razumijevanje načina na koji virus ulazi u stanice može pridonijeti istraživanju lijekova ili čak cjepiva protiv virusa.
Sve o coronavirusu
-Koronavirus u SAD-u: Karta, brojevi slučajeva i vijesti
-Ažuriranja uživo na koronavirusu
-Koji su simptomi?
-Koliko je smrtonosan novi koronavirus?
-Kako se širi koronavirus?
-Mogu li ljudi širiti koronavirus nakon oporavka?
Virusni ulaz
Da bi zarazili ljudskog domaćina, virusi moraju biti u mogućnosti ući u pojedine ljudske stanice. Koriste se tim strojevima za izradu kopija sebe, koje se potom izlijevaju i šire u nove stanice.
19. veljače u časopisu Science, istraživački tim predvođen znanstvenicima sa Sveučilišta u Teksasu u Austinu opisao je maleni molekularni ključ SARS-CoV-2 koji virusu ulazi u ćeliju. Ovaj se ključ naziva proteinski šiljak ili S-protein. Zhou i njegov tim su prošli tjedan opisali ostatak zagonetke: strukturu proteina ACE2 receptora (koja se nalazi na površinama respiratornih stanica) i kako međusobno i proteinski šiljak uzajamno djeluju. Istraživači su svoja otkrića objavili u časopisu Science 4. ožujka.
"Ako ljudsko tijelo mislimo kao kuću, a 2019-nCoV kao razbojnik, tada bi ACE2 bio kvaka na vratima kuće. Jednom kada ga S-protein zgrabi, virus može ući u kuću", Liang Tao, istraživač sa sveučilišta Westlake koji nije bio uključen u novu studiju, navedeno je u izjavi.
Zhou i njegov tim koristili su alat pod nazivom krio-elektronska mikroskopija, koji koristi duboko smrznute uzorke i elektronske zrake za sliku najsitnijih struktura bioloških molekula. Istraživači su otkrili da molekularna veza između proteina spike SARS-CoV-2 i ACE2 izgleda prilično slično obrascu vezivanja koronavirusa koji je izazvao izbijanje SARS-a 2003. Postoje neke razlike u preciznim aminokiselinama koje se koriste za vežu SARS-CoV-2 na taj ACE2 receptor u usporedbi s virusom koji uzrokuje SARS (teški akutni respiratorni sindrom), rekli su istraživači.
"Iako neki mogu smatrati da su razlike suptilne", rekao je Gallagher, "one bi mogle imati smisla s obzirom na snagu s kojom se zaustavlja svaki od tih virusa."
Ta "ljepljivost" mogla bi utjecati na to koliko lako virus prenosi s jedne osobe na drugu. Ako bilo koja virusna čestica ima veću vjerojatnost da će ući u stanicu nakon što uđe u ljudsko tijelo, vjerojatniji je prijenos bolesti.
Postoje i drugi koronavirusi koji cirkuliraju redovito, uzrokujući infekcije gornjih dišnih puteva koje većina ljudi smatra običnom prehladom. Ti koronavirusi ne stupaju u interakciju s ACE2 receptorom, rekao je Gallagher, već prije ulaze u tijelo koristeći druge receptore u ljudskim stanicama.
Implikacije koronavirusne strukture
Struktura "ključa" SARS-CoV-2 i tjelesna "bravica" teoretski bi mogli predstavljati metu antivirusnih lijekova koji bi spriječili da novi koronavirus ulazi u nove stanice. Većina antivirusnih lijekova koji se već nalaze na tržištu fokusirana je na zaustavljanje replikacije virusa u stanici, tako da bi lijek koji je ciljao virus bio novi teritorij, rekao je Gallagher.
"Ne postoji učinkovit klinički lijek koji će blokirati onu interakciju za koju znam" koja se već koristi, rekao je.
Protein virusne šiljke također je obećavajuća meta za cjepiva, jer je dio virusa koji djeluje u interakciji s okolinom i tako bi imunološki sustav mogao lako prepoznati, rekao je Gallagher.
Uprkos tome, razvoj lijekova ili cjepiva bit će izazovan zadatak. Liječenje i cjepiva ne samo da se moraju pokazati učinkovitom protiv virusa, već moraju biti i sigurni za ljude, rekao je Gallagher. Dužnosnici američkih centara za kontrolu i prevenciju bolesti rekli su da bi najranije cjepivo protiv koronavirusa moglo biti na raspolaganju za godinu do godinu i pol.
