Жасмин Мердан / Гети изображения
Основни продукти за вкъщи
- Нови проучвания идентифицират 128 молекулярни цели, които могат да бъдат насочени, за да спрат разпространението на коронавирусите в други клетки.
- Трансмембранният протеин 41 В също е свързан с подпомагане на вирусната репликация на вируса Zika.
- Деактивирането на този протеин може да бъде потенциално полезно за антивирусни терапии.
Докато ваксината срещу COVID-19 се приветства като светлината в края на пандемията, екип от изследователи от Ню Йорк се подготвя за план Б. Резултатите от две от техните проучвания, публикувани в списаниетоКлеткапоказват, че инхибирането на специфични протеини може да попречи на репликацията на вируса SARS-CoV-2 и в крайна сметка да причини инфекции с COVID-19.
Ваксини COVID-19: Бъдете в течение с наличните ваксини, кой може да ги получи и колко безопасни са.
Как SARS-CoV-2 причинява инфекция?
Вирусът трябва да прехвърли своята генетична информация към клетката гостоприемник, за да се репликира. Д-р Ерик Й. Ягер, доцент по микробиология в Колежа по фармация и здравни науки в Олбани и Центъра за биофармацевтично образование и обучение, казва, че на вирусите липсва механизъм за създаване на собствени протеини и възпроизвеждане. В резултат на това отвличането на клетки е необходимо за тяхното оцеляване.
SARS-CoV-2 използва протеин с шип, за да се свърже с ACE2 рецептора, открит на повърхността на човешките клетки. Шиповият протеин действа като ключ, който се прихваща към ACE2 рецептора. Това позволява попадане на вируса в клетката.
За да се увери, че отвличането е успешно, Yager казва, че SARS-CoV-2 манипулира защитния слой мазнини, заобикалящ клетката.
„Клетъчните мембрани се състоят от различни липидни молекули“, Ягер, който не е участвал в двойкатаКлеткаучи, разказва Verywell. „Съответно учените са открили, че няколко клинично значими вируса са способни да променят липидния метаболизъм на клетките гостоприемници, за да създадат благоприятна среда за събиране и освобождаване на инфекциозни вирусни частици.“
Веднъж попаднал вътре, вирусът може да принуди клетката да направи повече копия от него. „Вирусите кооптират машините на приемните клетки и биосинтетичните пътища за репликация на генома и производството на вирусно потомство“, казва Ягер.
За да се предотврати инфекция с COVID-19, изследователите трябва да спрат проникването на вируса в клетките.
Текущото изследване на коронавируса се фокусира върху блокирането на протеина с шипове. Всъщност ваксините с COVID-19 иРНК, разработени от Pfizer / BioNTech и Moderna, работят, като дават на клетките непостоянен набор от инструкции за временно създаване на протеина на вируса. Имунната система разпознава протеина като чужд нашественик и бързо го унищожава. Опитът обаче позволява на имунната система да запомни тези инструкции. Така че, ако истинският вирус някога навлезе в тялото ви, имунната ви система е подготвила защитни средства за борба срещу него.
Докато протеиновият протеин може да е добра цел, изследователите наКлеткапроучване предполага, че може да не е единственото.
„Важна първа стъпка в борбата с нова зараза като COVID-19 е да се направи карта на молекулярния пейзаж, за да се видят какви възможни цели трябва да се преборите с нея“, казва д-р Джон Т. Поарие, асистент по медицина в NYU Langone Health и съавтор на двете изследвания в скорошно съобщение за пресата. „Сравняването на новооткрит вирус с други известни вируси може да разкрие споделени задължения, които се надяваме да служат като каталог на потенциални уязвимости за бъдещи огнища.“
Изследване на други потенциални цели
Изследователите се опитаха да намерят молекулярните компоненти на човешките клетки, които SARS-CoV-2 поема, за да се копира. Те използваха CRISPR-Cas9 за инактивиране на един ген в човешка клетка. Като цяло те изключиха функцията на 19 000 гена. След това клетките бяха изложени на SARS-CoV-2 и три други коронавируса, за които е известно, че причиняват обикновена настинка.
Поради вирусна инфекция много клетки умряха. Клетките, които са живели, са успели да оцелеят поради инактивирания ген, който авторите предполагат, че трябва да е от решаващо значение за репликацията.
Общо изследователите са открили 127 молекулярни пътища и протеини, които четирите коронавируса са били необходими, за да се копират успешно.
В допълнение към идентифицираните 127, изследователите решиха да се съсредоточат върху протеин, наречен трансмембранен протеин 41 В (TMEM41B).
Решението им се основава на информация от проучване от 2016 г., показващо, че TMEM41B е от решаващо значение за репликацията на вируса Zika. Докато ролята на този протеин е да изчиства клетъчните отпадъци, като ги обвива в покритие от мазнини, изследователите предполагат, че коронавирусите могат да можете да използвате тази мазнина като нещо като скривалище.
Какво означава това за вас
Докато чакаме публично достъпна ваксина, изследователите продължават да разработват лечения с COVID-19. Като се насочат към TMEM41B, учените може да успеят да създадат антивирусни терапии, които се фокусират върху предотвратяването на тежки заболявания, като спират разпространението на коронавируса в останалата част на тялото.
Насочване на протеини за разработване на лекарства
Насочването към вирусни протеини не е нова стратегия, казва Ягер. Той също така работи при лечение на бактериални инфекции.
„Антибиотици като доксициклин, стрептомицин и еритромицин пречат на способността на бактериалната 70S рибозома да синтезира бактериални протеини“, казва Ягер. „Антибиотиците като рифампицин работят за инхибиране на синтеза на бактериална мРНК, която се използва като план за синтезиране на бактериални протеини.“
Изследователите смятат, че TMEM41B и други протеини могат да бъдат потенциални цели за бъдещи терапии.
„Заедно нашите изследвания представляват първото доказателство за трансмембранния протеин 41 В като критичен фактор за инфекция с флавивируси и, забележително, за коронавируси, като SARS-CoV-2, също“, каза Поарие в прессъобщение. „Докато инхибирането на трансмембранния протеин 41 В понастоящем е основен претендент за бъдещи терапии за спиране на коронавирусна инфекция, нашите резултати идентифицират над сто други протеини, които също могат да бъдат изследвани като потенциални лекарствени цели.“
