Жасмін Мердан / Getty Images
Ключові винос
- Нові дослідження визначають 128 молекулярних мішеней, які можуть бути націлені на зупинку поширення коронавірусів на інші клітини.
- Трансмембранний білок 41 B також пов'язаний із сприянням вірусної реплікації вірусу Zika.
- Деактивація цього білка може бути потенційно корисною для противірусної терапії.
Поки вакцина проти COVID-19 сприймається як світло в кінці пандемії, група дослідників з Нью-Йоркського університету готується до плану B. Результати двох їх досліджень, опублікованих у журналіКлітинкапоказують, що інгібування специфічних білків може запобігти реплікації вірусу SARS-CoV-2 і, в кінцевому рахунку, викликати інфекції COVID-19.
Вакцини проти COVID-19: Будьте в курсі, які вакцини доступні, хто їх може отримати та наскільки вони безпечні.
Як SARS-CoV-2 викликає зараження?
Вірус повинен передавати свою генетичну інформацію клітині-хазяїну, щоб розмножуватися. Ерік Дж. Ягер, доктор філософії, доцент кафедри мікробіології з Коледжу фармацевтики та медичних наук Олбані та Центру біофармацевтичної освіти та навчання, каже, що вірусам не вистачає механізмів для створення власних білків та розмноження. Як результат, викрадення клітин необхідне для їх виживання.
SARS-CoV-2 використовує спайковий білок, щоб зв’язатися з рецептором ACE2, що знаходиться на поверхні клітин людини. Спайковий білок діє як ключ, який закріплюється на рецепторі АСЕ2. Це дозволяє потрапляти вірусу в клітину.
Щоб гарантувати успішне захоплення, Ягер каже, що SARS-CoV-2 маніпулює захисним шаром жиру, що оточує клітину.
"Клітинні мембрани складаються з різних молекул ліпідів", Ягер, який не брав участі в паріКлітинканавчається, розповідає Вериуелл. "Відповідно, вчені виявили, що декілька клінічно значущих вірусів здатні змінити метаболізм ліпідів у клітинах господаря, щоб створити сприятливе середовище для збирання та вивільнення інфекційних вірусних частинок".
Потрапивши всередину, вірус може змусити клітину зробити більше його копій. "Віруси кооперують механізми клітин-хазяїв та біосинтетичні шляхи для реплікації геному та продукування вірусних нащадків", - говорить Ягер.
Щоб запобігти зараженню COVID-19, дослідникам потрібно зупинити потрапляння вірусу в клітини.
Поточні дослідження коронавірусу зосереджені на блокуванні білка-спайку. Насправді, вакцини до мРНК COVID-19, розроблені Pfizer / BioNTech та Moderna, працюють, даючи клітинам непостійний набір інструкцій тимчасово створювати білок спайку вірусу. Імунна система розпізнає білок спайку як чужорідного загарбника і швидко знищує його. Однак досвід дозволяє імунній системі запам'ятати ці інструкції. Отже, якщо справжній вірус коли-небудь потрапляє у ваш організм, ваша імунна система підготувала захист для боротьби з ним.
Незважаючи на те, що спайковий білок може бути гарною мішенню, дослідникиКлітинкадослідження показує, що це може бути не єдиним.
«Важливим першим кроком у протистоянні новій заразі, як COVID-19, є складання карти молекулярного ландшафту, щоб побачити, які можливі цілі ви маєте боротись із нею», - говорить Джон Т. Пуар’є, доктор філософії, доцент медицини NYU Langone Health співавтор двох досліджень у нещодавньому прес-релізі. "Порівняння нещодавно виявленого вірусу з іншими відомими вірусами може виявити спільні зобов'язання, які, як ми сподіваємось, служать каталогом потенційних вразливих місць для майбутніх спалахів".
Дослідження інших потенційних цілей
Дослідники прагнули знайти молекулярні компоненти клітин людини, які SARS-CoV-2 бере на себе, щоб скопіювати себе. Вони використовували CRISPR-Cas9 для інактивації одного гена в клітині людини. Загалом вони відключили функцію 19 000 генів. Після цього клітини піддавали дії SARS-CoV-2 та трьом іншим коронавірусам, які, як відомо, викликають застуду.
Через вірусну інфекцію багато клітин загинуло. Клітини, які жили, змогли вижити через інактивований ген, який, на думку авторів, повинен мати вирішальне значення для реплікації.
Загалом дослідники виявили 127 молекулярних шляхів та білків, які чотири коронавіруси потребували для успішного копіювання.
На додаток до 127 виявлених, дослідники вирішили зосередитись на білку, який називається трансмембранним білком 41 B (TMEM41B).
Їхнє рішення базувалося на інформації дослідження 2016 року, яке показало, що TMEM41B є вирішальним для реплікації вірусу Зіка. Хоча роль цього білка полягає в очищенні клітинних відходів шляхом загортання їх у жирову оболонку, дослідники припускають, що коронавіруси можуть мати можливість використовувати цей жир як свого роду схованку.
Що це означає для вас
Поки ми чекаємо загальнодоступної вакцини, дослідники продовжують розробляти методи лікування COVID-19. Орієнтуючись на TMEM41B, вчені можуть створити противірусну терапію, спрямовану на запобігання важким захворюванням, зупинивши поширення коронавірусу на решту тіла.
Орієнтація на білки для розвитку наркотиків
Орієнтація на вірусні білки - не нова стратегія, говорить Ягер. Він також працює при лікуванні бактеріальних інфекцій.
"Такі антибіотики, як доксициклін, стрептоміцин та еритроміцин, заважають здатності бактеріальної рибосоми 70S синтезувати бактеріальні білки", - говорить Ягер. "Такі антибіотики, як рифампіцин, пригнічують синтез бактеріальної мРНК, яка використовується як план для синтезу бактеріальних білків".
Дослідники вважають, що TMEM41B та інші білки можуть бути потенційними мішенями для майбутньої терапії.
"Разом наші дослідження представляють перші докази трансмембранного білка 41 B як вирішального фактора для зараження флавівірусами і, що надзвичайно важливо, і для коронавірусів, таких як SARS-CoV-2", - сказав Пуар'є в прес-релізі. "Хоча інгібування трансмембранного білка 41 B в даний час є основним претендентом на подальші терапії для зупинки коронавірусної інфекції, наші результати виявили понад сотню інших білків, які також можуть бути досліджені як потенційні лікарські мішені".
.jpg)
.jpg)
