Vědci odhalili první obrázek o tom, jak se nový koronavirus SARS-CoV-2 váže na lidské respirační buňky, aby je unesl a produkoval více virů.
Vědci vedeni Qiang Zhou, výzkumný pracovník na Westlake University v Hangzhou, Čína, odhalili, jak se nový virus váže na receptor na respiračních buňkách nazývaný angiotensin-konvertující enzym 2 nebo ACE2.
"Mají obrázky až dolů na úrovni atomů, které interagují na vazebném rozhraní," řekl Thomas Live Thomas virolog na Loyola University v Chicagu, který se nezúčastnil nového výzkumu, ale studoval strukturu koronavirů. Tato úroveň informací je v této fázi nového výskytu viru neobvyklá, řekl.
"K propuknutí viru došlo teprve před pár měsíci a během tohoto krátkého časového období tito autoři přišli s informacemi, které si myslím, že tradičně trvá mnohem déle," řekl Gallagher.
To je důležité, řekl, protože pochopení toho, jak virus vstupuje do buněk, může přispět k výzkumu léků nebo dokonce vakcíny proti viru.
Vše o Coronavirus
-Coronavirus v USA: Mapa, počet případů a novinky
-Živé aktualizace na koronavírusu
-Jaké jsou příznaky?
-Jak smrtící je nový koronavirus?
-Jak se koronavirus šíří?
-Mohou lidé šířit koronavirus poté, co se zotaví?
Virový vstup
K infikování lidského hostitele musí být viry schopny získat vstup do jednotlivých lidských buněk. Používají tyto buněčné stroje k vytváření vlastních kopií, které se potom rozlévají a šíří do nových buněk.
19. února v časopise Science výzkumný tým vedený vědci z University of Texas v Austinu popsal malý molekulární klíč na SARS-CoV-2, který dává viru vstup do buňky. Tento klíč se nazývá spike protein nebo S-protein. Minulý týden Zhou a jeho tým popsali zbytek skládačky: strukturu proteinu receptoru ACE2 (který je na povrchu dýchacích buněk) a jak interagují s proteinem špice. Výzkumníci zveřejnili svá zjištění v časopise Science 4. března.
„Pokud si představíme lidské tělo jako dům a 2019-nCoV jako zloděje, pak by ACE2 byla klika dveří domu. Jakmile to S-protein chytne, virus může vstoupit do domu,“ Liang Tao, výzkumník na Westlake University, který se nezúčastnil nové studie, uvedl ve svém prohlášení.
Zhou a jeho tým použili nástroj zvaný kryo elektronová mikroskopie, který využívá hluboce zmrazené vzorky a svazky elektronů k zobrazení nejmenších struktur biologických molekul. Vědci zjistili, že molekulární vazba mezi spike proteinem SARS-CoV-2 a ACE2 vypadá docela podobně jako vazebný vzorec koronaviru, který způsobil vypuknutí SARS v roce 2003. Existují však určité rozdíly v přesných aminokyselinách používaných k Vazba SARS-CoV-2 na ACE2 receptor ve srovnání s virem, který způsobuje SARS (těžký akutní respirační syndrom), uvedli vědci.
„Někteří by mohli považovat rozdíly za jemné,“ řekl Gallagher, „mohou mít smysl, pokud jde o sílu, se kterou se každý z těchto virů drží.“
Tato „lepivost“ by mohla ovlivnit, jak snadno virus přenáší z jedné osoby na druhou. Pokud některá daná virová částice vstoupí do buňky s větší pravděpodobností, jakmile vstoupí do lidského těla, je pravděpodobnější přenos nemoci.
Existují i jiné koronaviry, které cirkulují pravidelně, což způsobuje infekce horních cest dýchacích, které většina lidí považuje za běžné nachlazení. Tyto koronaviry neinteragují s ACE2 receptorem, řekl Gallagher, ale spíše se dostávají do těla pomocí jiných receptorů na lidských buňkách.
Důsledky struktury koronaviru
Struktura "klíče" SARS-CoV-2 a "zámku" těla by teoreticky mohla poskytnout cíl pro antivirová léčiva, která by zabránila novému koronavírusu dostat se do nových buněk. Většina antivirových léčiv, která se již na trhu zaměřují, se zaměřuje na zastavení replikace viru v buňce, takže léčivem, které by cíleným vstupem virů bylo nové území, řekl Gallagher.
„Neexistuje žádné účinné klinické léčivo, které by blokovalo tuto interakci, o které vím,“ která se již používá, řekl.
Protein virové špičky je také slibným cílem pro vakcíny, protože je to část viru, která interaguje se svým prostředím, a tak ji imunitní systém snadno rozpozná, řekl Gallagher.
Přesto bude vývoj léčiv nebo vakcíny náročný úkol. Ošetření a vakcíny musí nejen prokázat účinnost proti viru, ale musí být také bezpečné pro lidi, řekl Gallagher. Úředníci amerických středisek pro kontrolu a prevenci nemocí uvedli, že nejdříve, co by mohla být k dispozici vakcína proti koronavirům, je rok, rok a půl.
