Vedci odhalili prvý obraz o tom, ako sa nový koronavírus SARS-CoV-2 viaže s ľudskými dýchacími bunkami, aby ich uniesol a produkoval viac vírusov.
Vedci vedúci Qiang Zhou, výskumný pracovník na Westlake University v Hangzhou v Číne, odhalili, ako sa nový vírus viaže na receptor na respiračných bunkách nazývaný angiotenzín-konvertujúci enzým 2 alebo ACE2.
"Majú obrázky úplne dole na úrovni atómov, ktoré interagujú na väzobnom rozhraní," povedal Thomas Live Thomas viroológ na Loyola University v Chicagu, ktorý sa nezúčastnil nového výskumu, ale študoval štruktúru koronavírusu. Táto úroveň informácií je v tejto fáze nového výskytu vírusu neobvyklá.
„K prepuknutiu vírusu došlo až pred pár mesiacmi a za krátku dobu títo autori prišli s informáciami, ktoré podľa mňa tradične trvajú omnoho dlhšie,“ uviedol Gallagher.
To je dôležité, povedal, pretože pochopenie toho, ako vírus vstupuje do buniek, môže prispieť k výskumu liekov alebo dokonca vakcíny proti vírusu.
Všetko o koronavíruse
-Koronavírus v USA: Mapa, počet prípadov a správy
-Živé aktualizácie o koronavíruse
-Aké sú príznaky?
-Aký smrtiaci je nový koronavírus?
-Ako sa šíri koronavírus?
-Môžu ľudia šíriť koronavírus po tom, ako sa zotavia?
Vírusový vstup
Na infikovanie ľudského hostiteľa musia byť vírusy schopné získať vstup do jednotlivých ľudských buniek. Stroje týchto buniek používajú na výrobu svojich kópií, ktoré sa potom rozliajú a šíria do nových buniek.
19. februára v časopise Science vedecký tím vedcov z Texaskej univerzity v Austine opísal malý molekulárny kľúč na SARS-CoV-2, ktorý vírusu vstupuje do bunky. Tento kľúč sa nazýva špicatý proteín alebo S-proteín. Minulý týždeň Zhou a jeho tím opísali zvyšok hádanky: štruktúru proteínu receptora ACE2 (ktorý je na povrchoch dýchacích buniek) a ako interagujú s proteínom špice. Vedci zverejnili svoje zistenia v časopise Science 4. marca.
„Ak uvažujeme o ľudskom tele ako o dome a o 2019-nCoV ako o lupiči, potom by ACE2 bola kľučkou dverí domu. Akonáhle to S-proteín chytí, vírus môže vstúpiť do domu,“ Liang Tao, výskumník na Westlake University, ktorý sa nezúčastnil novej štúdie, uviedol vo vyhlásení.
Zhou a jeho tím použili nástroj nazývaný kryo-elektrónová mikroskopia, ktorý využíva hlboko zmrazené vzorky a elektrónové lúče na zobrazenie najmenších štruktúr biologických molekúl. Vedci zistili, že molekulárna väzba medzi bodovým proteínom SARS-CoV-2 a ACE2 vyzerá dosť podobne ako väzbový model koronavírusu, ktorý spôsobil vypuknutie SARS v roku 2003. Existujú však určité rozdiely v presných aminokyselinách používaných na Viazajú SARS-CoV-2 na tento ACE2 receptor v porovnaní s vírusom, ktorý spôsobuje SARS (závažný akútny respiračný syndróm).
„Aj keď niektorí môžu považovať rozdiely za jemné,“ povedal Gallagher, „môžu mať zmysel, pokiaľ ide o silu, s ktorou sa každý z týchto vírusov drží.“
Táto „lepivosť“ by mohla ovplyvniť, ako ľahko sa vírus prenáša z jednej osoby na druhú. Ak ktorákoľvek daná vírusová častica vstúpi do bunky skôr, ako vstúpi do ľudského tela, je pravdepodobnejší prenos choroby.
Existujú aj ďalšie koronavírusy, ktoré pravidelne cirkulujú a spôsobujú infekcie horných dýchacích ciest, ktoré väčšina ľudí považuje za bežné prechladnutie. Tieto koronavírusy interagujú s receptorom ACE2, povedal Gallagher, ale skôr sa dostávajú do tela pomocou iných receptorov na ľudských bunkách.
Dôsledky štruktúry koronavírusu
Štruktúra "kľúča" SARS-CoV-2 a "zámok" tela by mohli teoreticky poskytnúť cieľ pre antivírusové lieky, ktoré by zabránili novému koronavírusu preniknúť do nových buniek. Väčšina antivírusových liekov, ktoré sa už nachádzajú na trhu, sa zameriava na zastavenie replikácie vírusu v bunke, takže liek, ktorý cielil vstup vírusu, bude novým územím, uviedol Gallagher.
„Neexistuje žiadne účinné klinické liečivo, ktoré by blokovalo túto interakciu, o ktorej viem,“ ktorá sa už používa, povedal.
Proteín vírusovej špičky je tiež sľubným cieľom vakcín, pretože je to súčasť vírusu, ktorá interaguje so svojím prostredím a imunitný systém ho tak ľahko rozpozná, uviedol Gallagher.
Avšak vývoj liekov alebo vakcíny bude náročnou úlohou. Liečba a vakcíny musia byť nielen účinné proti vírusu, ale musia byť bezpečné aj pre ľudí, uviedol Gallagher. Úradníci amerických centier pre kontrolu a prevenciu chorôb uviedli, že najskoršia vakcína proti koronavírusom, ktorá by mohla byť k dispozícii, je rok, rok a pol.
