Μετά από 19 μήνες εργασίας και δεκαετίες προηγούμενων ερευνών πάνω στους κορωνοϊούς, έχουμε πλέον στην διάθεσή μας μια αναλυτική περιγραφή του τρόπου με τον οποίο ο SARS-CoV-2 εισβάλλει στα ανθρώπινα κύτταρα.
Οι μελέτες έφεραν στο φως κρίσιμες προσαρμογές του ιού που τον βοηθούν να αγκιστρωθεί στα ανθρώπινα κύτταρα με εκπληκτική δύναμη και στη συνέχεια να κρυφτεί μόλις εισβάλει μέσα στο κύτταρο. Αργότερα, καθώς βγαίνει από τα κύτταρα, ο SARS-CoV-2 εκτελεί μια κρίσιμη διεργασία ώστε να προετοιμάσει τα νέα σωματίδια του ιού για τη μόλυνση ακόμη περισσότερων ανθρώπινων κυττάρων. Αυτά είναι μερικά από τα εργαλεία που επέτρεψαν στον ιό να εξαπλωθεί τόσο γρήγορα και γι’ αυτό είναι τόσο δύσκολο να ελεγχθεί και ανασκοπούνται σε μια δημοσίευση στο υψηλού κύρους περιοδικό Nature.
Οι Καθηγητές της Θεραπευτικής Κλινικής της Ιατρικής Σχολής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, Ευστάθιος Καστρίτης, Θεοδώρα Ψαλτοπούλου και Θάνος Δημόπουλος (Πρύτανης ΕΚΠΑ) παρουσιάζουν τα κύρια σημεία της μελέτης σχετικά με την μόλυνση των κυττάρων και την επικινδυνότητα της μετάλλαξης Δέλτα.
O νέος κορωνοϊός SARS-CoV-2 διαθέτει ένα κάλυμμα από σάκχαρα όπως δείχνουν οι προσομοιώσεις του στον υπολογιστή, και πιο συγκεκριμένα στις πρωτεΐνες-ακίδες, οι οποίες ξεχωρίζουν στην επιφάνεια του. Τα μόρια αυτά του σακχάρου είναι γνωστά ως γλυκάνες. Πολλοί ιοί έχουν γλυκάνες που καλύπτουν τις εξωτερικές τους πρωτεΐνες, και τις καμουφλάρουν αποκρύπτοντας τις από το ανοσοποιητικό σύστημα.
Ωστόσο, ερευνητές δημιούργησαν μια λεπτομερή απεικόνιση αυτού του καλύμματος βασισμένη σε δομικά και γενετικά δεδομένα που τελικά ανασυντέθηκε άτομο προς άτομο από έναν υπερυπολογιστή, δίνοντας μια εξαιρετικά λεπτομερή απεικόνιση. Μέσα από το κάλυμμα αυτό όμως ξεχωρίζει ένας μη επικαλυμμένος βρόχος ο οποίος είναι ένα τμήμα της πρωτεΐνη ακίδας που αποτελεί τον τομέα δέσμευσης του υποδοχέα (RBD), ένα από τα τρία τμήματα της ακίδας που συνδέονται με τους υποδοχείς ACE2 στα ανθρώπινα κύτταρα.
Στην προσομοίωση, όταν ο RBD προβάλλει πάνω από το κάλυμμά των σακχάρων, δύο άλλα μόρια γλυκάνης λαμβάνουν μια θέση που κλειδώνει τον RBD στη θέση του, στηρίζοντας τον. Όμως τα μοντέλα προσομοίωσης έδειξαν ότι εάν αλλάξουν αυτές οι γλύκανες τότε η RBD καταρρέει. Μια άλλη ερευνητική ομάδα ανέπτυξε μια τεχνική για να δοκιμάσει το ίδιο πείραμα στο εργαστήριο και μέχρι τον Ιούνιο του 2020, διαπίστωσαν ότι μεταλλαγές των δύο γλυκανών μείωσαν την ικανότητα της πρωτεΐνης-ακίδας να συνδέεται με τον υποδοχέα ACE2 των ανθρώπινων κυττάρων. Αυτό το εύρημα δεν είχε περιγραφεί προηγουμένως σε κορωνοϊούς. Έτσι, είναι πιθανό ότι η απόρριψη αυτών των δύο σακχάρων θα μπορούσε να μειώσει τη μολυσματικότητα του ιού, αν και οι ερευνητές δεν έχουν ακόμη τρόπο να το κάνουν αυτό.
Η μετάλλαξη Δέλτα
Από την έναρξη της πανδημίας COVID-19, οι επιστήμονες έχουν κατανοήσει τις λεπτομέρειες του τρόπου με τον οποίο ο SARS-CoV-2 μολύνει τα κύτταρα. Επικεντρώνοντας στη διαδικασία της μόλυνσης, ελπίζουν να βρουν καλύτερους τρόπους για να την ανακόψουν μέσω βελτιωμένων θεραπειών και εμβολίων και να μάθουν γιατί τα πιο πρόσφατα στελέχη, όπως η παραλλαγή Delta, είναι πιο μεταδοτικά.
Κάθε σωματίδιο ιού SARS-CoV-2 έχει μια εξωτερική επιφάνεια με 24-40 τυχαία διατεταγμένες πρωτεΐνες-ακίδες που είναι το κλειδί για τη σύνδεση με τα ανθρώπινα κύτταρα. Για άλλους τύπους ιών, όπως της γρίπης, οι εξωτερικές πρωτεΐνες σύνδεσης/σύντηξης είναι σχετικά άκαμπτες. Ωστόσο, οι ακίδες του SARS-CoV-2 είναι εξαιρετικά ευέλικτες και αρθρώνονται σε τρία διαφορετικά σημεία. Αυτό επιτρέπει στις ακίδες να περιστρέφονται και να ταλαντεύονται, γεγονός που διευκολύνει τη σάρωση της επιφάνειας του κυττάρου και την ταυτόχρονη σύνδεση πολλών αιχμών σε ένα ανθρώπινο κύτταρο. Δεν υπάρχουν παρόμοια πειραματικά δεδομένα για άλλους κορωνοϊούς, αλλά επειδή οι αλληλουχίες πρωτεϊνών-ακίδων εμφανίζονται διατηρημένες στην εξέλιξη των κορωνοϊών, μάλλον πρόκειται για κοινό χαρακτηριστικό των ιών της οικογένειας αυτής.
με Αριθμό Μητρώου 12691
