Jasminas Merdanas / „Getty Images“
Pagrindiniai išsinešimai
- Nauji tyrimai nustato 128 molekulinius taikinius, į kuriuos galima nukreipti koronavirusų plitimą į kitas ląsteles.
- Transmembraninis baltymas 41 B taip pat yra susijęs su Zika viruso viruso replikacijos palaikymu.
- Šio baltymo deaktyvavimas gali būti naudingas gydant antivirusinę terapiją.
Nors pandemijos pabaigoje COVID-19 vakcina vertinama kaip šviesa, NYU tyrėjų komanda rengia planą B. Dviejų jų žurnale paskelbtų tyrimų rezultataiLangelisrodo, kad specifinių baltymų slopinimas gali užkirsti kelią SARS-CoV-2 virusui daugintis ir galiausiai sukelti COVID-19 infekcijas.
„COVID-19“ vakcinos: sekite, kokios vakcinos yra, kas jas gali gauti ir kaip saugios.
Kaip SARS-CoV-2 sukelia infekciją?
Virusas turi perkelti savo genetinę informaciją į ląstelę-šeimininką, kad galėtų daugintis. Ericas J. Yageris, daktaras, mikrobiologijos docentas Albanijos farmacijos ir sveikatos mokslų kolegijoje bei Biofarmacijos mokymo ir mokymo centre, sako, kad virusams trūksta mechanizmų, kad jie galėtų patys gaminti baltymus ir daugintis. Dėl to ląstelių užgrobimas yra būtinas jų išgyvenimui.
SARS-CoV-2 naudoja smaigalinius baltymus, kad prisijungtų prie žmogaus ląstelių paviršiuje randamo ACE2 receptoriaus. Spygliuotas baltymas veikia kaip raktas, kuris prilimpa prie ACE2 receptoriaus. Tai leidžia virusui patekti į ląstelę.
Kad užgrobimas būtų sėkmingas, Yageris sako, kad SARS-CoV-2 manipuliuoja ląstelę supančiu apsauginiu riebalų sluoksniu.
„Ląstelių membranas sudaro įvairios lipidų molekulės“, - Yager, kuris nebuvo susijęs su poraLangelisstudijas, sako Verywellas. „Atitinkamai mokslininkai nustatė, kad keli kliniškai reikšmingi virusai gali pakeisti ląstelių-šeimininkų ląstelių metabolizmą, kad būtų sukurta palanki aplinka infekcinėms viruso dalelėms kauptis ir išsiskirti.“
Patekęs į vidų, virusas gali priversti ląstelę padaryti daugiau jos kopijų. "Virusai pasirenka šeimininko ląstelių mechanizmus ir biosintezės kelius genomo replikacijai ir virusinių palikuonių gamybai", - sako Yageris.
Norėdami užkirsti kelią COVID-19 infekcijai, mokslininkai turi sustabdyti viruso patekimą į ląsteles.
Vykstantys koronaviruso tyrimai buvo sutelkti į smaigalio baltymo blokavimą. Tiesą sakant, Pfizer / BioNTech ir Moderna sukurtos COVID-19 mRNR vakcinos veikia suteikiant ląstelėms nenuolatinį instrukcijų rinkinį laikinai sukurti viruso smaigalio baltymą. Imuninė sistema atpažįsta spygliuotą baltymą kaip svetimą įsibrovėlį ir greitai jį sunaikina. Tačiau patirtis leidžia imuninei sistemai įsiminti šias instrukcijas. Taigi, jei tikrasis virusas kada nors pateks į jūsų kūną, jūsų imuninė sistema paruošė gynybą kovai su juo.
Nors smaigaliniai baltymai gali būti geras taikinys,Langelistyrimas rodo, kad tai gali būti ne vienintelis.
„Svarbus pirmas žingsnis kovojant su nauju užkratu, tokiu kaip COVID-19, yra molekulinio kraštovaizdžio žemėlapis, kad pamatytumėte, kokius galimus tikslus turite su juo kovoti“, - sako John T. Poirier, daktaras, NYU „Langone Health“ medicinos docentas ir šių dviejų tyrimų bendraautorius neseniai paskelbtame pranešime spaudai. „Palyginus naujai atrastą virusą su kitais žinomais virusais, gali paaiškėti bendri įsipareigojimai, kurie, tikimės, bus potencialių būsimų protrūkių pažeidžiamumų katalogas.“
Tiriant kitus galimus tikslus
Mokslininkai siekė surasti žmogaus ląstelių molekulinius komponentus, kuriuos perima SARS-CoV-2, kad galėtų nukopijuoti save. Jie panaudojo CRISPR-Cas9, kad inaktyvuotų vieną geną žmogaus ląstelėje. Iš viso jie išjungė 19 000 genų funkciją. Po to ląstelės buvo paveiktos SARS-CoV-2 ir dar trimis koronavirusais, kurie, kaip žinoma, sukelia peršalimą.
Dėl virusinės infekcijos daugybė ląstelių žuvo. Gyvos ląstelės sugebėjo išgyventi dėl inaktyvuoto geno, kuris, autorių nuomone, turi būti lemiamas replikacijai.
Iš viso tyrėjai rado 127 molekulinius kelius ir baltymus, kurių keturiems koronavirusams reikėjo sėkmingai nukopijuoti.
Be nustatytų 127, mokslininkai nusprendė sutelkti dėmesį į baltymą, vadinamą transmembraniniu baltymu 41 B (TMEM41B).
Jų sprendimas buvo pagrįstas 2016 m. Tyrimo duomenimis, rodančiais, kad TMEM41B buvo labai svarbus Zika viruso replikacijai. Nors šio baltymo vaidmuo yra išvalyti ląstelių atliekas, suvyniojant jas į riebalų dangą, mokslininkai teigia, kad koronavirusai gali mokėti naudoti šiuos riebalus kaip tam tikrą slėptuvę.
Ką tai reiškia tau
Kol laukiame viešai prieinamos vakcinos, mokslininkai toliau kuria COVID-19 gydymo būdus. Taikydami TMEM41B, mokslininkai gali sukurti antivirusinę terapiją, kurios pagrindinis tikslas yra užkirsti kelią sunkioms ligoms, sustabdant koronaviruso plitimą į likusį kūną.
Baltymų taikymas narkotikų plėtrai
Virusinių baltymų nukreipimas nėra nauja strategija, sako Yageris. Jis taip pat veikia gydant bakterines infekcijas.
"Antibiotikai, tokie kaip doksiciklinas, streptomicinas ir eritromicinas, trukdo bakterinės 70S ribosomos gebėjimui sintetinti bakterijų baltymus", - sako Yageris. "Antibiotikai, tokie kaip rifampicinas, slopina bakterijų MRN sintezę, kuri naudojama kaip planas sintetinti bakterijų baltymus."
Tyrėjai mano, kad TMEM41B ir kiti baltymai gali būti potencialūs būsimų terapijos taikiniai.
"Kartu mūsų tyrimai rodo pirmuosius transmembraninio baltymo 41 B, kaip kritinio faktoriaus, sukeliančio infekciją flavivirusais, faktą ir, be abejo, koronavirusus, tokius kaip SARS-CoV-2, taip pat", - sakoma Poirier pranešime spaudai. "Nors slopinant transmembraninį baltymą 41 B, šiuo metu yra didžiausias pretendentas į būsimas terapijas, siekiant sustabdyti koronaviruso infekciją, mūsų rezultatai nustatė daugiau kaip šimtą kitų baltymų, kurie taip pat galėtų būti tiriami kaip galimi tiksliniai vaistai."
