Teadlased paljastasid esimese pildi sellest, kuidas uus koronaviirus SARS-CoV-2 seostub inimese hingamisteede rakkudega, et kaaperdada neid, et toota rohkem viirusi.
Hiinas Hangzhous asuva Westlake ülikooli teadur Qiang Zhou juhitud teadlased on paljastanud, kuidas uus viirus kinnitub hingamisteede rakkude retseptorile, mida nimetatakse angiotensiini konverteerivaks ensüümiks 2 ehk ACE2.
"Neil on pildid siduva liidesega kokkupuutuvate aatomite tasemel lõpuni alla," rääkis Chicago Loyola ülikooli viroloog Thomas Gallagher, kes ei olnud seotud uue uurimistööga, vaid uurib koronaviiruse struktuuri, Live Science'ile. Ta ütles, et sellise teabe tase on uue viirusepuhangu praeguses etapis ebaharilik.
"Viirusepuhang hakkas ilmnema alles paar kuud tagasi ja selle lühikese aja jooksul on need autorid tulnud välja teabega, mis minu arvates võtab traditsiooniliselt palju kauem aega," sõnas Gallagher.
Ta ütles, et see on oluline, sest mõistmine, kuidas viirus rakkudesse siseneb, võib aidata kaasa ravimite uurimisele või isegi viirusevaktsiini loomisele.
Kõik Coronaviiruse kohta
-Koroonaviirus USA-s: kaart, juhtumite arv ja uudised
-Koronaviiruse otsevärskendused
-Millised on sümptomid?
-Kui surmav on uus koroonaviirus?
-Kuidas levib koroonaviirus?
-Kas inimesed saavad pärast taastumist koroonaviirust levitada?
Viiruslik sissesõidutee
Inimese peremeesorganismi nakatamiseks peavad viirused saama siseneda inimese üksikutesse rakkudesse. Nad kasutavad nende lahtrite masinaid enda koopiate valmistamiseks, mis seejärel levivad ja levivad uutesse rakkudesse.
19. veebruaril ajakirjas Science kirjeldas Austini Texase ülikooli teadlaste juhitud uurimisrühm SARS-CoV-2 pisikest molekulaarset võtit, mis võimaldab viirusel rakku siseneda. Seda võtit nimetatakse teravikvalguks ehk S-valguks. Eelmisel nädalal kirjeldasid Zhou ja tema meeskond ülejäänud mõistatust: ACE2 retseptori valgu (mis on hingamisteede rakkude pindadel) struktuur ja kuidas see ning teravikvalk interakteeruvad. Teadlased avaldasid oma järeldused ajakirjas Science 4. märtsil.
"Kui mõtleme inimkehale kui majale ja 2019-nCoV-le kui röövlile, siis oleks ACE2 maja ukse nupp. Kui S-valk selle haarab, võib viirus majja siseneda," rääkis Liang Tao Westlake'i ülikooli teadur, kes uues uuringus ei osalenud, öeldi avalduses.
Zhou ja tema meeskond kasutasid krüoelektronmikroskoopiaks nimetatavat tööriista, mis kasutab sügavkülmutatud proove ja elektronkiirte, et kujutada bioloogiliste molekulide kõige õhemaid struktuure. Teadlased leidsid, et SARS-CoV-2 teravikvalgu ja ACE2 vaheline molekulaarside on üsna sarnane koronaviiruse sidumismustrile, mis põhjustas SARSi puhangu 2003. aastal. Siiski on mõningaid erinevusi täpsetes aminohapetes, mida kasutatakse seovad SARS-CoV-2 selle ACE2 retseptoriga võrreldes viirusega, mis põhjustab SARS-i (raske äge respiratoorne sündroom), ütlesid teadlased.
"Ehkki mõned võivad erinevusi peeneks pidada," sõnas Gallagher, "võivad need olla olulised nende viiruste tugevuse osas."
See "kleepuvus" võib mõjutada seda, kui kergesti viirus ühelt inimeselt teisele üle kandub. Kui mõni viiruseosake siseneb inimese kehasse sisenemisel suurema tõenäosusega rakku, on haiguse levik tõenäolisem.
On ka teisi koroonaviirusi, mis ringlevad regulaarselt, põhjustades ülemiste hingamisteede infektsioone, mida enamik inimesi arvab nohu. Need koronaviirused ei interakteeru ACE2 retseptoriga, ütles Gallagher, vaid pigem satuvad nad kehasse, kasutades teisi inimese rakkude retseptoreid.
Koronaviiruse struktuuri mõjud
SARS-CoV-2 "võtme" ja keha lukustuse struktuur võiks teoreetiliselt pakkuda viirusevastaste ravimite sihtmärki, mis peataks uue koroonaviiruse sattumise uutesse rakkudesse. Enamik juba turul olevaid viirusevastaseid ravimeid keskendub viiruse replikatsiooni peatamisele rakus, seega oleks viiruse turule sisenemiseks mõeldud ravim uus territoorium, ütles Gallagher.
"Pole ühtegi tõhusat kliinilist ravimit, mis blokeeriks seda suhtlust, millest ma tean," see on juba kasutusel, ütles ta.
Viiruse teravikvalk on vaktsiinide jaoks ka paljutõotav sihtmärk, kuna see on viiruse osa, mis interakteerub selle keskkonnaga ja mida immuunsussüsteem võib hõlpsasti ära tunda, ütles Gallagher.
Isegi nii ravimite kui ka vaktsiinide väljatöötamine on keeruline ülesanne. Ravi ja vaktsiinid ei pea mitte ainult osutuma efektiivseks viiruse vastu, vaid peavad olema ka inimestele ohutud, ütles Gallagher. USA haiguste tõrje ja ennetamise keskuste ametnikud on öelnud, et kõige kiirem koroonaviiruse vaktsiin võiks olla saadaval pooleteise aasta pärast.
