Minilo je 17 let, odkar se koronavirus SARS-CoV grozi, da se bo razvil v globalno pandemijo. S hitrimi prizadevanji za obvladovanje izbruhov je svetovno prebivalstvo ušlo najhuje.
Tokrat nismo imeli sreče. Zaradi česar je SARS-CoV-2 toliko bolj nalezljiv kot njegov predhodnik, je vprašanje, na katerega lahko zdaj odgovorimo, saj raziskovalci odkrivajo drug način, kako virus vstopi v naše celice.
Raziskovalci na tehnični univerzi v Münchnu v Nemčiji in na univerzi v Helsinkih na Finskem so izvedli študijo, v kateri so odkrili receptor, imenovan nevropilin-1, ki novemu koronavirusu omogoča, da okuži naša tkiva.
Te beljakovine je razmeroma veliko v celicah, ki obdajajo nosno votlino, zato se virus ne naseli v naših telesih, razmnoži in nato razširi na novega gostitelja.
V začetku letošnjega leta je bilo ugotovljeno, da receptor, imenovan encim za pretvorbo angiotenzina 2 (ACE2), pomaga koronavirusu, da se veže na površino celic, medtem ko je encim, imenovan transmembranska serinska proteaza tipa II (TMPRSS2), ključen za vstop.
Tovrstno molekularno hekanje dobro pojasnjuje, zakaj oba koronavirusa SARS poškodujeta vrsto tkiv v našem telesu, od pljučne sluznice do prebavnega trakta.
Vendar ne piše, zakaj se eden od virusov širi bolje kot drugi.
“Izhodišče naše študije je bilo, zakaj se SARS-CoV, koronavirus, ki je leta 2003 povzročil lokalni izbruh, in SARS-CoV-2 širijo na tako različne načine, čeprav imajo isti glavni receptor ACE2,” pravi virolog z univerze v Helsinkih Ravi Ohha.
Pomemben del sestavljanke se je pojavil pri primerjavi obeh virusnih genoma; SARS-CoV-2 se je ujemal z zaporedji, odgovornimi za tvorbo trnastega sklopa “trnkov”, za razliko od tistih, ki jih drugi nevarni patogeni uporabljajo za zajemanje gostiteljskega tkiva.
“V primerjavi s predhodnikom je novi koronavirus pridobil” dodaten delček “na površinskih beljakovinah, ki ga najdemo tudi v trnih številnih uničujočih človeških virusov, med drugim tudi med ebolo, HIV in visoko patogenimi sevi ptičje gripe,” pravi Olli Vapalahti, tudi virolog pri Univerza v Helsinkih.
»Mislili smo, da bi nas lahko pripeljal do odgovora. Ampak kako?'
V posvetovanju s kolegi po vsem svetu so se raziskovalci odločili za nevropilin-1 kot pogost dejavnik.
Običajno ima ta receptor vlogo pri odzivu na rastne dejavnike, pomembne za razvoj tkiva, zlasti živcev. Toda za številne viruse je to udoben ročaj, ki omogoča gostiteljskim celicam dovolj časa, da pridejo noter.
Elektronska mikroskopija konic na površini, ki pokriva delce SARS-CoV-2, je vsekakor namignila na možnost vezave na receptor.
Da bi to potrdili, so raziskovalci uporabili monoklonska protitelesa, posebej izbrana za blokiranje dostopa do nevropilina-1.
Seveda je bilo psevdovirusom, ki vsebujejo proteine SARS-CoV-2, veliko težje priti noter, ko je bil nevropilin-1 blokiran.
“Če na ACE2 mislite kot na ključavnico za vstop v celico, je morda nevropilin-1 tisti dejavnik, ki virus usmeri proti vratom,” pravi Vapalahti.
„ACE2 se v večini celic izrazi na zelo nizkih ravneh. Tako virusu ni lahko najti vrat za vstop. Drugi dejavniki, kot je nevropilin-1, lahko virusu pomagajo najti vrata. '
Glede na to, da se nevropilin-1 v velikih količinah izraža v živčnih tkivih nosne votline, si lahko predstavljamo, da se pri SARS-CoV-2 preproga razgrne takoj, ko okužba vstopi v nos.
Natančnejši pogled na vzorce tkiv, ki izražajo nevropilin-1 pokojnih bolnikov s COVID-19, je vzbudil sum, eksperiment na miših pa je potrdil vlogo receptorja pri spodbujanju vstopa virusa v naš živčni sistem.
“Naš laboratorij trenutno preučuje učinke novih molekul, ki smo jih posebej razvili za prekinitev povezave med virusom in nevropilinom,” pravi Vapalahti.
Ta raziskava je bila objavljena v reviji Science.
Viri: Fotografija: SARS-CoV-2 'Spike' (rdeča) se pritrdi na nevropilin (modra). (G.Balistreri & secondbaystudio.com)
