Je to už 17 rokov, čo hrozilo, že sa z koronavírusu SARS-CoV vyvinie globálna pandémia. Vďaka rýchlemu úsiliu o potlačenie ohnísk unikla svetová populácia najhoršie.
Tentokrát sme nemali šťastie. To, čo robí SARS-CoV-2 oveľa infekčnejším ako jeho predchodca, je otázka, na ktorú dnes môžeme odpovedať, keď vedci objavujú iný spôsob, ako sa vírus dostane do našich buniek.
Vedci z Technickej univerzity v Mníchove v Nemecku a Helsinskej univerzity vo Fínsku uskutočnili štúdiu, ktorá objavila receptor nazývaný neuropilín-1, ktorý umožňuje novému koronavírusu infikovať naše tkanivá.
Tento konkrétny proteín je pomerne hojný v bunkách lemujúcich nosnú dutinu, takže je ľahké, aby sa vírus usadil v našich telách, množil sa a potom sa rozšíril k novému hostiteľovi.
Začiatkom tohto roka sa zistilo, že receptor nazývaný angiotenzín konvertujúci enzým 2 (ACE2) pomáha koronavírusu viazať sa na povrch buniek, zatiaľ čo pre jeho vstup je rozhodujúci enzým nazývaný transmembránová serínová proteáza typu II (TMPRSS2).
Tento druh molekulárneho hackingu dobre vysvetľuje, prečo oba koronavírusy SARS poškodzujú celý rad tkanív v tele, od výstelky pľúc až po tráviaci trakt.
Nehovorí však, prečo sa jeden z vírusov šíri lepšie ako druhý.
„Východiskovým bodom našej štúdie bolo, prečo sa SARS-CoV, koronavírus, ktorý viedol k lokálnemu prepuknutiu v roku 2003, a SARS-CoV-2 rozšírili rôznymi spôsobmi, aj keď zdieľajú rovnaký hlavný receptor ACE2,“ hovorí virológ z Helsinskej univerzity Ravi Ohha.
Dôležitý kúsok skladačky vznikol pri porovnaní dvoch vírusových genómov; SARS-CoV-2 sa zhodoval so sekvenciami zodpovednými za tvorbu ostnatej sady „háčikov“, nie nepodobných tým, ktoré používajú iné nebezpečné patogény na zachytenie hostiteľského tkaniva.
„V porovnaní so svojím predchodcom získal nový koronavírus„ extra časť “povrchových proteínov, ktorá sa nachádza aj v tŕňoch mnohých deštruktívnych ľudských vírusov, okrem iných aj ebola, HIV a vysoko patogénnych kmeňov vtáčej chrípky,“ hovorí Olli Vapalahti, tiež virológ v spoločnosti Helsinská univerzita.
“Mysleli sme si, že by nás to mohlo viesť k odpovedi.” Ale ako?'
Po konzultácii s kolegami z celého sveta sa vedci rozhodli pre neuropilín-1 ako spoločný faktor.
Tento receptor typicky hrá úlohu v reakcii na rastové faktory dôležité pre vývoj tkanív, najmä nervov. Ale pre mnoho vírusov je to pohodlná manipulácia, ktorá umožňuje zadržať hostiteľské bunky dostatočne dlho na to, aby prenikli.
Elektrónová mikroskopia hrotov na povrchu pokrývajúcich častice SARS-CoV-2 určite naznačovala možnosť väzby na receptor.
Aby to potvrdili, vedci použili monoklonálne protilátky špeciálne vybrané na blokovanie prístupu k neuropilínu-1.
Samozrejme, pre 'pseudovírusy' obsahujúce proteíny SARS-CoV-2 bolo oveľa ťažšie dostať sa dovnútra, keď bol blokovaný neuropilín-1.
“Ak si myslíte, že ACE2 je zámok dverí do bunky, potom môže byť neuropilín-1 faktorom, ktorý smeruje vírus na dvere,” hovorí Vapalahti.
„ACE2 je vo väčšine buniek exprimovaný na veľmi nízkych úrovniach. Pre vírus teda nie je ľahké nájsť dvere, do ktorých je možné vstúpiť. Ďalšie faktory, ako napríklad neuropilín-1, môžu vírusu pomôcť nájsť dvere. ““
Vzhľadom na to, že neuropilín-1 je vo vysokých množstvách exprimovaný v nervových tkanivách nosovej dutiny, môžeme si predstaviť, že pri SARS-CoV-2 sa koberec rozvinie, akonáhle sa infekcia dostane do nosa.
Bližší pohľad na vzorky tkaniva, ktoré exprimujú neuropilín-1 od zosnulých pacientov s COVID-19, vyvolalo podozrenie a experiment na myšiach pomohol potvrdiť úlohu receptora pri podpore vstupu vírusu do nášho nervového systému.
“Naše laboratórium v súčasnosti študuje účinky nových molekúl, ktoré sme špeciálne vyvinuli na prerušenie spojenia medzi vírusom a neuropilínom,” hovorí Vapalahti.
Tento výskum bol publikovaný v časopise Science.
Zdroje: Foto: SARS-CoV-2 'Spike' (červený) sa viaže na neuropilín (modrý). (G.Balistreri a secondbaystudio.com)
