Zinātnieki ir atklājuši pirmo ainu par to, kā jaunais koronavīruss SARS-CoV-2 saistās ar cilvēka elpošanas šūnām, lai tās nolaupītu, lai ražotu vairāk vīrusu.
Pētnieki, kurus vadīja Vestlakes Universitātes Hangdžou (Ķīna) zinātniskais līdzstrādnieks Qiang Zhou, ir atklājuši, kā jaunais vīruss piesaistās elpceļu šūnu receptoriem, ko sauc par angiotenzīnu konvertējošo enzīmu 2 jeb ACE2.
"Viņiem ir attēli līdz pat atomu līmenim, kas mijiedarbojas saistošajā interfeisā," Live Science pastāstīja Tomass Gallaghers, virusologs no Čikāgas Lojolas universitātes, kurš nebija iesaistīts jaunajā pētījumā, bet pēta koronavīrusa struktūru. Viņš sacīja, ka šāda līmeņa informācija ir neparasta šajā jaunā vīrusa uzliesmojuma posmā.
"Vīrusa uzliesmojums sāka parādīties tikai pirms pāris mēnešiem, un šajā īsajā laika posmā šie autori ir nākuši klajā ar informāciju, kas, manuprāt, parasti prasa daudz ilgāku laiku," sacīja Gallaghers.
Viņš teica, ka tas ir svarīgi, jo izpratne par to, kā vīruss iekļūst šūnās, var dot ieguldījumu zāļu pētījumos vai pat vīrusa vakcīnā.
Viss par koronavīrusu
-Koronavīruss ASV: karte, lietu skaits un ziņas
-Tiešraides atjauninājumi par koronavīrusu
-Kādi ir simptomi?
-Cik nāvējošs ir jaunais koronavīruss?
-Kā izplatās koronavīruss?
-Vai cilvēki var izplatīt koronavīrusu pēc atveseļošanās??
Vīrusu ieeja
Lai inficētu cilvēku saimnieku, vīrusiem jāspēj iekļūt atsevišķās cilvēka šūnās. Viņi izmanto šo šūnu iekārtas, lai izgatavotu sevis kopijas, kuras pēc tam izlīst un izplatās uz jaunām šūnām.
Žurnālā Science 19. februārī Austinas Teksasas universitātes zinātnieku vadītā pētījumu grupa aprakstīja SARS-CoV-2 niecīgo molekulāro atslēgu, kas vīrusam ļauj iekļūt šūnā. Šo atslēgu sauc par smailes proteīnu jeb S-proteīnu. Pagājušajā nedēļā Džou un viņa komanda aprakstīja pārējo mīklu: ACE2 receptoru olbaltumvielu struktūru (kas atrodas uz elpošanas šūnu virsmām) un to, kā tā un smailes proteīns mijiedarbojas. Pētnieki savus atklājumus publicēja žurnālā Science 4. martā.
"Ja mēs domājam par cilvēka ķermeni kā māju un 2019-nCoV kā par laupītāju, tad ACE2 būtu mājas durvju rokturis. Tiklīdz S-olbaltumviela to satvers, vīruss var iekļūt mājā," stāsta Liangs Tao. Vestlakes universitātes pētnieks, kurš nebija iesaistīts jaunajā pētījumā, teikts paziņojumā.
Džou un viņa komanda izmantoja rīku, ko sauc par krioelektronmikroskopiju un kurā izmanto dziļi sasaldētus paraugus un elektronu starus, lai attēlotu vissīkākās bioloģisko molekulu struktūras. Pētnieki atklāja, ka molekulārā saikne starp SARS-CoV-2 smailproteīnu un ACE2 izskatās diezgan līdzīga koronavīrusa saistīšanās modelim, kas 2003. gadā izraisīja SARS uzliesmojumu. Tomēr ir dažas atšķirības precīzās aminoskābēs, kuras izmanto saistīt SARS-CoV-2 ar šo ACE2 receptoru, salīdzinot ar vīrusu, kas izraisa SARS (smagu akūtu elpošanas sindromu), sacīja pētnieki.
"Lai arī daži atšķirības varētu uzskatīt par smalkām," sacīja Gallaghers, "tām varētu būt nozīme attiecībā uz katra vīrusa stiprumu."
Šī "lipīgums" varētu ietekmēt to, cik viegli vīruss pārnēsājas no vienas personas uz otru. Ja kāda vīrusa daļiņa, visticamāk, iekļūst šūnā, kad tā nonāk cilvēka ķermenī, slimības pārnešana ir lielāka.
Ir arī citi koronavīrusi, kas regulāri cirkulē, izraisot augšējo elpceļu infekcijas, kuras vairums cilvēku domā par saaukstēšanos. Gallaghers sacīja, ka šie koronavīrusi nav mijiedarbībā ar ACE2 receptoru, bet drīzāk nonāk organismā, izmantojot citus cilvēka šūnu receptorus.
Koronavīrusa struktūras ietekme
SARS-CoV-2 "atslēgas" struktūra un ķermeņa "atslēga" teorētiski varētu nodrošināt pretvīrusu zāļu mērķi, kas apturētu jaunā koronavīrusa nokļūšanu jaunās šūnās. Lielākā daļa pretvīrusu zāļu, kas jau atrodas tirgū, koncentrējas uz vīrusu replikācijas apturēšanu šūnā, tāpēc zāles, kuru mērķis bija iekļūt vīrusos, būtu jauna teritorija, sacīja Gallaghers.
"Nav efektīvu klīnisku zāļu, kas bloķētu šo man zināmo mijiedarbību", kas jau tiek izmantots, viņš teica.
Vīrusa smaile proteīns ir arī daudzsološs vakcīnu mērķis, jo tā ir vīrusa daļa, kas mijiedarbojas ar apkārtējo vidi, un tāpēc imūnsistēma to varētu viegli atpazīt, sacīja Gallaghers.
Pat ja tā, zāļu vai vakcīnas izstrāde būs izaicinošs uzdevums. Ārstēšanai un vakcīnām ir jābūt ne tikai efektīvām pret vīrusu, bet arī drošām cilvēkiem, sacīja Gallaghers. ASV Slimību kontroles un profilakses centru amatpersonas ir paziņojušas, ka agrākā koronavīrusa vakcīna varētu būt pieejama pēc gada līdz pusotra gada.
