Учените търсят слабо място в "маскировката" на коронавируса SARS CoV-2

Част от SARS CoV-2 под електронен микроскоп

Коронавирусите се свързват с клетките посредством белтъци, които обвиват вирусната частица и формират прословутата им „корона“. Белтъците имат форма, подобна на глави на топлийки и се наричат S-белтъци (от английското spike, тоест шип). При новия коронавирус SARS-CoV-2, S-белтъкът се свързва с клетъчния ензим ACE2, който се намира в клетъчната мембрана. Вече е известно по какъв начин и на кое място S-белтъкът се свързва с ACE2 и се правят опити короновирусът да бъде „разсейван“ от молекули-примамки, които да не му позволяват да атакува клетките.

Най-добре е, обаче, имунната ни система навреме да разпознава наличието на коронавируса и да започне да го унищожава. За целта са необходими антитела, които да се свързват с вирусния белтък и едновременно с това да подадат сигнал на имунните клетки, че е нужна намесата им. Казано по друг начин, имунната система трябва да се научи да изработва антитела срещу коронавирусния белтък, а ако се бави с изпълнението на тази задача, следва да ѝ се помогне чрез ваксина. Ваксините, както е известно, са или полужив патоген, или някаква цяла или част от негова молекула, по която може да бъде разпознат. Когато на обучено полицейско куче дадем да подуши предмет от издирван човек, то знае какво следва да прави; при ваксинирането правим същото, като показваме на имунната система част от патогенния организъм, който следва да бъде разпознат и унищожен.

С новия коронавирус точно тук възниква проблем: „короните“ му са покрити с малки въглеводородни молекули – гликани. Те обвиват S-белтъците, така че антителата не могат да се свържат с тях (а в самите гликани е твърде малко специфичната молекулярна информация, за да могат да бъдат разпознати). Затова учените търсят пробойна във въглеводородната маскировка на вируса.



Науката вече разполага с методи за молекулярен анализ, които дават възможност белтъчната молекула да се раздели на фрагменти, за да може точно да се определи върху кои аминокиселини са „залепени“ въглеводородите-гликани. Изследователи от Университета в Саутхамптън са успели да извършат точно такъв анализ. В статия, публикувана в bioRxiv, те описват структурата на S-белтъка на новия коронавирус и неговите въглеводородни останки. (Тъй като и белтъкът, и гликаните, постоянно се движат, вибрират, то най-добре е да се разглеждат под формата на анимация, както по-долу).

S-белтък на SARS-CoV-2, стърчащ над липидната обвивка на вируса В различни цветове са представени остатъчните въглеводородни молекули (гликани). 

Учените са установили, че във въглеводородната маскировка на SARS-CoV-2 има пробойни – и с това той е по-различен, например от HIV-вируса, чиито повърхностни белтъци са покрити с непробиваемо въглеводородно „наметало“. HIV обаче се държи по различен начин – той остава в организма дълго и затова му е нужна по-силна защита. SARS-CoV-2 действа по друга последователност: при него най-важно е за относително кратък период от време присъствието му в организма да остане незабелязано от имунната система. Това време му е нужно за да използва клетъчните механизми за репликацията му, а когато бъдат произведени новите вируси, по въздушно-капков път ще бъдат пренесени към следващия гостоприемник.

Това, че „коронния“ белтък на SARS-CoV-2 има открити, незащитени места, дава надеждата, че може да се направи разпознаваем за имунната система. Възможно е тези участъци от S-белтъка да се използват за ваксина, или в лабораториите да бъдат „конструирани“ антитела, които да се свързват с незащитените участъци от белтъчната молекула, лишавайки вируса от възможността да се свързва с клетките.

Между другото, вече се провеждат тестове с подобни „сглобени“ антитела; в друга статия в bioRxiv, екип от учени от Тексаския университета, Фламандския биотехнологичен институт и други научни центрове от САЩ и Германия описват антитела, сглобени от части от имуноглобулини от човек и лама. На ламите са инжектирани коронавирусни белтъци, срещу които те изработват антитела. После антителата са свързвани с фрагмент от човешки антитела и тази хибридна молекула ефективно обезврежда SARS-CoV-2 в експериментите върху клетъчни култури. Синтетичните антитела, пишат авторите на изследването, не позволяват на вируса да прониква в клетките.



Трябва, обаче, да се подчертае, че някои експерти акцентират върху това, че използването на готови антитела като лечебно средство, може да е опасен подход. Например, в опитите с маймуни, които са заразявани със SARS-CoV (коронавирусът, предизвикал бумът от атипична пневмония през 2002 – 2003 година), терапевтичните антитела срещу вируса предизвикват толкова бурна имунна реакция, че лечение на практика няма: в белите дробове на приматите започват бурни възпалителни процеси, каквито се наблюдават и при нелекуван вирус. Казано по-просто, колкото и голяма да е необходимостта от лекарствени препарати срещу новия коронавирус, имунологичните методи за терапия (а и не само имунологичните), първо трябва да бъдат много внимателно проверени, за да се уверим, че са безопасни за прилагане.


-----------
За още новини харесайте страницата ни във Facebook>>>