Prošlo je 17 godina otkako je SARS-CoV koronavirus prijetio da se razvije u globalnu pandemiju. Brzim naporima da zaustavi izbijanje epidemije, svjetsko stanovništvo je izbjeglo najgore.
Ovaj put nismo imali sreće. Zbog čega je SARS-CoV-2 mnogo zarazniji od prethodnika, pitanje je na koje sada možemo odgovoriti dok istraživači otkrivaju još jedan način ulaska virusa u naše ćelije.
Istraživači sa Tehničkog univerziteta u Minhenu u Njemačkoj i Univerziteta u Helsinkiju u Finskoj proveli su istraživanje koje je otkrilo receptor nazvan neuropilin-1, koji omogućava novom koronavirusu da zarazi naša tkiva.
Ovog konkretnog proteina ima relativno puno u ćelijama koje oblažu nosnu šupljinu, pa je virus lako da se naseli u našim tijelima, razmnoži i proširi na novog domaćina.
Ranije ove godine otkriveno je da receptor nazvan enzim pretvarač angiotenzina 2 (ACE2) pomaže koronavirusu da se veže za površinu ćelija, dok je enzim zvan transmembranska serin proteaza tipa II (TMPRSS2) presudan za njegov ulazak.
Ova vrsta molekularnog hakiranja dobro objašnjava zašto oba SARS koronavirusa oštećuju čitav niz tkiva u našem tijelu, od sluznice pluća do probavnog trakta.
Ali ne govori zašto se jedan od virusa širi bolje od drugog.
'Polazna točka naše studije bila je zašto se SARS-CoV, koronavirus koji je 2003. doveo do lokalnog izbijanja, i SARS-CoV-2 šire na tako različite načine, iako dijele isti glavni ACE2 receptor', kaže virolog sa Univerziteta u Helsinkiju Ravi Ohha.
Važan dio slagalice pojavio se prilikom usporedbe dva virusna genoma; SARS-CoV-2 podudara se sa sekvencama odgovornim za stvaranje bodljikavog skupa 'kuka', za razliku od onih koje drugi opasni patogeni koriste za hvatanje tkiva domaćina.
'U poređenju sa svojim prethodnikom, novi koronavirus stekao je' dodatni komad 'površinskih proteina koji se nalazi i u trnju mnogih destruktivnih ljudskih virusa, uključujući ebolu, HIV i visoko patogene sojeve ptičje gripe,', kaže Olli Vapalahti, također virolog u Univerzitet u Helsinkiju.
„Mislili smo da bi nas to moglo dovesti do odgovora. Ali kako?'
U konsultacijama sa kolegama širom svijeta, istraživači su se odlučili na neuropilin-1 kao zajednički faktor.
Tipično, ovaj receptor igra ulogu u odgovoru na faktore rasta važne za razvoj tkiva, posebno živaca. Ali za mnoge viruse to je ugodan stisak koji omogućava da se stanice domaćini drže dovoljno dugo da prodru.
Elektronska mikroskopija bodlji na površini koja pokriva čestice SARS-CoV-2 sigurno je nagovijestila mogućnost vezivanja za receptor.
Da bi to potvrdili, istraživači su koristili monoklonska antitela posebno odabrana da blokiraju pristup neuropilinu-1.
Naravno, 'pseudovirusima' koji sadrže proteine SARS-CoV-2 bilo je mnogo teže ući unutra kada je neuropilin-1 blokiran.
“Ako ACE2 mislite kao zaključavanje vrata za ulazak u ćeliju, tada bi neuropilin-1 mogao biti faktor koji usmjerava virus na vrata”, kaže Vapalahti.
'ACE2 je izražen na vrlo niskim nivoima u većini ćelija. Stoga virusu nije lako pronaći vrata za ulazak. Ostali faktori, poput neuropilina-1, mogu pomoći virusu da pronađe vrata. '
Uzimajući u obzir da se neuropilin-1 u velikim količinama izražava u nervnim tkivima nosne šupljine, možemo zamisliti da se za SARS-CoV-2 svitak tepiha odvija čim infekcija uđe u nos.
Pobliži pogled na uzorke tkiva koji eksprimiraju neuropilin-1 preminulih pacijenata sa COVID-19 izazvao je sumnju, a eksperiment na miševima pomogao je potvrditi ulogu receptora u promociji ulaska virusa u naš nervni sistem.
“Naša laboratorija trenutno proučava efekte novih molekula koje smo posebno razvili kako bismo prekinuli vezu između virusa i neuropilina”, kaže Vapalahti.
Ovo istraživanje objavljeno je u časopisu Science.
Izvori: Fotografija: SARS-CoV-2 'Šiljak' (crveni) prikačuje se na neuropilin (plavi). (G.Balistreri & secondbaystudio.com)
