חוקרים מגלים 'מפתח' שני שהופך את נגיף הקורונה החדש לכל כך מדבק

SARS-CoV-2 'ספייק' (אדום) הנצמד לנוירופילין (תכלת). (G.Balistreri & secondbaystudio.com)

עברו 17 שנים מאז נגיף קורונה SARS-CoV איים להתפרץ לתוך עולמי מגפה . הודות למאמצים המהירים לבלום התפרצויות הזיהום, נחסכה מאוכלוסיית העולם מהגרוע מכל.

הפעם לא היה לנו כל כך מזל. רק מה שעושה SARS-CoV-2 כל כך מדבקת מקודמתה היא שאלה שאנחנו עכשיו קצת יותר קרובים לפתרון, כאשר חוקרים חושפים דרך נוספת נגיף זוכה לכניסה לתאים שלנו.

חוקרים מהאוניברסיטה הטכנית של מינכן בגרמניה ומאוניברסיטת הלסינקי בפינלנד הובילו מחקר שגילה שקולטן בשם נוירופילין-1 נותן לנגיף הקורונה נקודת זכות להדביק את הרקמות שלנו.



החלבון המסוים הזה נמצא בשפע יחסית על תאים המצפים את חלל האף, מה שהופך אותו לחתיכת עוגה עבור הנגיף להקים בית בתוך גופנו, להקים משפחת וירוסים, ואז להתפשט למארח חדש.

מוקדם יותר השנההתגלה שקולטן בשם אנזים הממיר אנגיוטנסין 2 (ACE2) עוזר לנגיף הקורונה להיקשר לפני השטח של התאים, בעוד שאנזים בשם סוג II טרנסממברנלי סרין פרוטאז (TMPRSS2) חיוני לכניסתו.

סוג זה של איסוף מנעולים מולקולרי עושה עבודה טובה בהסבר מדוע שני נגיף הקורונה של ה-SARS זורעים הרס במגוון של רקמות בגופנו, מדופן הריאות שלנו ועד למערכת העיכול שלנו.

אבל זה לא אומר למה אחד מה וירוסים עושה עבודה טובה יותר בהפצה מהאחר.

'נקודת המוצא של המחקר שלנו הייתה השאלה מדוע SARS-CoV, נגיף קורונה שהוביל להתפרצות קטנה בהרבה בשנת 2003, ו-SARS-CoV-2, התפשטו בצורה כל כך שונה גם אם הם משתמשים באותו קולטן ראשי ACE2' , אומר הוירולוג רבי אוג'ה מאוניברסיטת הלסינקי.

חלק מכריע בפאזל הופיעהשוואה בין שני הגנומים הנגיפיים; SARS-CoV-2 קלט רצפים האחראים לייצור מערך דוקרני של 'ווים', לא שונה מאלה המשמשים פתוגנים מגעילים אחרים כדי לאחוז ברקמות המארח.

'בהשוואה לקרוב משפחתו המבוגר שלו, נגיף הקורונה החדש רכש 'חתיכה נוספת' על החלבונים על פני השטח שלו, אשר נמצא גם בקוצים של וירוסים אנושיים הרסניים רבים, כולל אבולה , HIV וזנים פתוגניים מאוד של שפעת העופות, בין היתר,' אומר Olli Vapalahti, גם וירולוג מאוניברסיטת הלסינקי.

״חשבנו שזה יכול להוביל אותנו לתשובה. אבל איך?'

בהתייעצות עם עמיתים ברחבי העולם, החוקרים התייחסו לנוירופילין-1 כגורם משותף.

בדרך כלל, הקולטן הזה משחק תפקיד בתגובה ל גורמי גדילה חשוב בהתפתחות רקמות, במיוחד בקרב עצבים. אבל עבור וירוסים רבים, זוהי ידית נוחה לאחיזה של תאי מארח מספיק זמן כדי לפרוץ פנימה.

אלקטרון מיקרוסקופי של קוצי השטח המציפים את חלקיקי SARS-CoV-2 בהחלט רמזו על הפוטנציאל לקשר עם הקולטן.

כדי לעזור לאשר זאת, החוקרים עשו שימוש נוגדנים חד שבטיים נבחר במיוחד כדי לחסום גישה לזן נויופילין-1 בגינה, אך לא לזנים מוטנטים שהותאמו למבנה מעט שונה.

אין ספק, ל'פסאודו-וירוסים' עם חלבוני SARS-CoV-2 (מעולה לצפייה בנגיפים חודרים לתאים מבלי לדאוג לכל עסקי השכפול המבולגן שאחריו) היה הרבה יותר קשה להיכנס פנימה כאשר נוירופילין-1 ננעל.

'אם אתה חושב על ACE2 כמנעול דלת לכניסה לתא, נוירופילין-1 יכול להיות גורם שמכוון את הנגיף לדלת,' אומר בליסטררי.

'ACE2 מתבטא ברמות נמוכות מאוד ברוב התאים. לפיכך, לא קל לנגיף למצוא דלתות להיכנס. גורמים אחרים כמו נוירופילין-1 עשויים לעזור לנגיף למצוא את דלתו.'

כשנוירופילין-1 מתבטא בכמויות גדולות ברקמות העצבים בתוך חלל האף, אנו עשויים לדמיין ל-SARS-CoV-2 פרוס עבורו שטיח אדום נוח ברגע שאנו מרחרח טיפה נגועה.

מבט מקרוב על דגימות רקמה המבטאות נורופילין-1 שנלקחו מהמת COVID-19 חולים הוסיפו לחשדות, בעוד ניסוי שכלל עכברים עזר לאשר את תפקידו של הקולטן בסיוע לכניסת הנגיף למערכת העצבים שלנו.

האם זה עשוי לעזור להסביר מדוע זיהומי SARS-CoV-2 יכולים להיות כאלההשפעה טראומטית על תפקוד המוחהיא שאלה למחקר עתידי.

'יכולנו לקבוע שנוירופילין-1, לפחות בתנאי הניסויים שלנו, מקדם תחבורה לתוך המוח, אבל אנחנו לא יכולים להגיע למסקנה אם זה נכון גם לגבי SARS-CoV-2. סביר מאוד שהמסלול הזה מדוכא על ידי המערכת החיסונית ברוב החולים,' אומר הנוירולוגית מיקה סימונס מהאוניברסיטה הטכנית של מינכן.

מפתה לדמיין צורות חדשות של תרופות אנטי-ויראליות באופק. למרות שבמהירות שבה SARS-CoV-2 חושף את כישרונותיו הפליליים, חסימת קולטני תאים עשויה להיות חדשות רעות לבריאותנו.

זה לא אומר שהתגלית אינה נטולת הזדמנות.

'כרגע המעבדה שלנו בודקת את ההשפעה של מולקולות חדשות שתכננו במיוחד כדי לקטוע את הקשר בין הנגיף לנוירופילין', אומר בליסטררי.

'התוצאות הראשוניות מאוד מבטיחות ואנו מקווים לקבל אישורים לחיות בעתיד הקרוב.'

מחקר זה פורסם ב מַדָע .

אודותינו

פרסום עובדות עצמאיות ומוכחות של דיווחים על בריאות, מרחב, טבע, טכנולוגיה וסביבה.