Научници откривају како нови коронавирус пробија у људским ћелијама

Научници су открили прву слику како се нови коронавирус САРС-ЦоВ-2 веже са људским респираторним ћелијама како би их отели да производе више вируса.

Истраживачи предвођени Кианг Зхоу-ом, истраживачем са Универзитета Вестлаке у Хангзхоуу, Кина, открили су како се нови вирус везује за рецептор на респираторним ћелијама назван ензимом који претвара ангиотензин 2, или АЦЕ2.

"Имају слике све доле на нивоу атома који узајамно делују на везујућем интерфејсу", рекао је за Ливе Сциенце Тхомас Галлагхер, виролог са Универзитета Лоиола у Чикагу који није био укључен у нова истраживања, али проучава структуру коронавируса. Тај ниво информација је неуобичајен у овој фази нове епидемије вируса, рекао је.

"Избијање вируса почело се појављивати пре само неколико месеци. У том кратком року ови аутори су дошли до информација за које мислим да традиционално траје много дуже", рекао је Галлагхер.

То је важно, рекао је, јер разумевање начина на који вирус улази у ћелије може допринети истраживању лекова или чак вакцине против вируса.

Вирусни улаз

Да би инфицирали људског домаћина, вируси морају бити у могућности да уђу у појединачне људске ћелије. Они користе машине ове ћелије за производњу копија себе, које се потом изливају и шире у нове ћелије.

19. фебруара у часопису Сциенце, истраживачки тим на челу са научницима са Универзитета у Тексасу у Аустину описао је малени молекуларни кључ САРС-ЦоВ-2 који вирусу улази у ћелију. Овај кључ се назива спике протеин или С-протеин. Зхоу и његов тим су прошле недеље описали остатак слагалице: структуру протеина АЦЕ2 рецептора (која се налази на површинама дисајних ћелија) и начин на који он и протеински шиљак узајамно делују. Истраживачи су своја открића објавили у часопису Сциенце 4. марта.

"Ако људско тело мислимо као кућу, а 2019-нЦоВ као разбојник, тада би АЦЕ2 био квака на вратима куће. Једном када га С-протеин зграби, вирус може ући у кућу", Лианг Тао, истраживач са Универзитета Вестлаке који није био укључен у нову студију, каже се у изјави.

Зхоу и његов тим користили су алат назван крио-електронска микроскопија, који користи дубоко смрзнуте узорке и електронске зраке за слику најситнијих структура биолошких молекула. Истраживачи су открили да молекуларна веза између САРС-ЦоВ-2 спике протеина и АЦЕ2 изгледа прилично слично обрасцу везивања коронавируса који је изазвао избијање САРС-а 2003. Међутим, постоје неке разлике у прецизним аминокиселинама које се користе за вежу САРС-ЦоВ-2 за тај АЦЕ2 рецептор у поређењу са вирусом који изазива САРС (тешки акутни респираторни синдром), наводе истраживачи.

"Иако би неки могли сматрати разлике суптилним," рекао је Галлагхер, "они могу имати смисла у погледу снаге с којом се сваки од тих вируса држи".

Та „лепљивост“ може утицати на то колико лако вирус преноси с једне особе на другу. Ако било која вирусна честица има вероватније да ће ући у ћелију након што уђе у људско тело, вероватнији је пренос болести.

Постоје и други коронавируси који редовно циркулишу, изазивајући инфекције горњих дисајних путева које већина људи сматра прехладом. Ти коронавируси не ступају у интеракцију са АЦЕ2 рецептором, рекао је Галлагхер, већ радије улазе у тијело користећи друге рецепторе у људским ћелијама.

Импликације коронавирусне структуре

Структура САРС-ЦоВ-2 „кључа“ и тела „закључавања“ теоретски би могли да дају мету за антивирусне лекове који би спречили да нови коронавирус уђе у нове ћелије. Већина антивирусних лекова који су већ на тржишту фокусирана је на заустављање репликације вируса у ћелији, тако да би лек који је циљао вирус био нови териториј, рекао је Галлагхер.

"Не постоји ефикасан клинички лек који ће блокирати ону интеракцију за коју ја знам" која се већ користи, рекао је.

Протеин вирусне шиљке такође је обећавајућа мета за вакцине, јер је део вируса који комуницира са околином и тако би имунолошки систем могао лако да препозна, рекао је Галлагхер.

Упркос томе, развој лекова или вакцине биће изазован задатак. Третмани и вакцине не само да морају бити ефикасни против вируса, већ морају бити и безбедни за људе, рекао је Галлагхер. Званичници центара за контролу и превенцију болести рекли су да би најранија вакцина против коронавируса могла бити доступна за годину до годину и по дана.