Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!Ερευνητές στο Ινστιτούτο Βιοϊατρικής Έρευνας του Τέξας και στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο ανακάλυψαν έναν μηχανισμό που χρησιμοποιεί ο SARS-CoV-2, ο ιός που προκαλεί την COVID-19, για να προστατευτεί μέσα στο σώμα, καθώς προσπαθεί να αναπαραχθεί και να μολύνει περισσότερα κύτταρα. Χωρίς αυτόν τον προστατευτικό μηχανισμό, η ιογενής λοίμωξη μειώνεται δραματικά.
Το εύρημα, που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications, όχι μόνο παρέχει έναν πιθανό στόχο για νέες θεραπείες για την COVID-19, αλλά προσφέρει επίσης πληροφορίες που θα μπορούσαν να καθοδηγήσουν τη μελλοντική ανάπτυξη εμβολίων και αντιιικών. Η μελέτη βασίζεται σε προηγούμενη εργασία της Texas Biomed που εντόπισε τις ιικές πρωτεΐνες που είναι πιο σημαντικές για την παθογένεια του ιού, ή την ικανότητά του να προκαλεί ασθένειες.
«Το 2021, διαπιστώσαμε ότι η βοηθητική πρωτεΐνη ORF3a είναι μία από τις πιο σημαντικές πρωτεΐνες για τον ιό και όταν την εξουδετερώνουμε, ο ιός γίνεται πολύ λιγότερο επιβλαβής – αλλά δεν ξέραμε γιατί», δήλωσε ο επιστήμονας του Texas Biomed, Ph.D., Chengjin Ye. «Τώρα, συνεργαζόμενοι με τους συνεργάτες μας στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο, κατανοούμε τον μηχανισμό».
Μια πυκνή ομάδα ασφαλείας
Συγκεκριμένα, η πρωτεΐνη ORF3a του SARS-CoV-2 φαίνεται να παίζει ζωτικό ρόλο στην προστασία των δομικών πρωτεϊνών, κυρίως της πρωτεΐνης spike που διευκολύνει την εξάπλωση σε άλλα κύτταρα, καθώς αυτές συναρμολογούνται στην επιφάνεια των ιικών σωματιδίων. Αυτό επιτυγχάνεται με τον σχηματισμό μιας πυκνής ομάδας πρωτεϊνών που περιβάλλουν την πρωτεΐνη spike και παρέχουν προστασία κατά τη μεταφορά, όπως ακριβώς η ομάδα ασφαλείας προστατεύει ένα άτομο ή ένα θωρακισμένο όχημα που μεταφέρει μετρητά στην τράπεζα.
Η ομάδα στο Σικάγο, με επικεφαλής τον Επίκουρο Καθηγητή Jueqi Chen, Ph.D., ονόμασε αυτά τα προστατευτικά σύμπλοκα “πυκνά σώματα 3a” ή 3DBs εν συντομία. Φαίνεται ότι οι 3DBs βοηθούν στην αποτροπή της κοπής της πρωτεΐνης spike σε μικρότερα συστατικά. Όταν λείπει η ORF3a, αυτές οι 3DBs δεν σχηματίζονται και η πρωτεΐνη spike συχνά φτάνει κατεστραμμένη, επηρεάζοντας σοβαρά την ικανότητα του νεοσύστατου ιού να μολύνει νέα κύτταρα.
“Η ORF3a θα μπορούσε επομένως να είναι ένας καλός στόχος για φάρμακα για την παρεμπόδιση του ιού”, δήλωσε ο καθηγητής Texas Biomed, Ph.D., Luis Martinez-Sobrido. «Αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε επίσης να είναι καθοριστική για την ανάπτυξη εμβολίων, όπως παρουσιάσαμε προηγουμένως». Η συναρμολόγηση 3DB που προκαλείται από ORF3a διατηρείται σε πολλαπλούς αλλά όχι σε όλους τους SARSr-CoV.
Μια εκπληκτική εξέλιξη
Δεδομένου ότι το γονίδιο ORF3a υπάρχει και σε άλλους κορωνοϊούς, η ομάδα ήταν περίεργη αν αυτοί οι ιοί πυροδότησαν επίσης τον σχηματισμό 3DB. Διαπίστωσαν ότι οι 3DB σχηματίζονται από συγγενείς κορωνοϊούς που μεταφέρονται από νυχτερίδες και παγκολίνους. Ωστόσο, ήταν έκπληξη το γεγονός ότι ο SARS-CoV και οι κορωνοϊοί που βρέθηκαν σε μοσχογαλιές δεν το κάνουν, γεγονός που θα μπορούσε να εξηγήσει τα χαμηλότερα ποσοστά μετάδοσης και μόλυνσης κατά τη διάρκεια της επιδημίας SARS του 2003 σε σύγκριση με την πανδημία COVID-19. Περίπου 8.000 άνθρωποι μολύνθηκαν με SARS, ενώ υπάρχουν περισσότερα από 770 εκατομμύρια αναφερόμενα κρούσματα COVID-19, σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας.
Η έρευνα αποτελεί ένα καλό παράδειγμα διεπιστημονικής συνεργασίας: η εμπειρία του Δρ. Chen στην κυτταρική βιολογία και τη μικροσκοπία υψηλής ανάλυσης συμπλήρωσε την εμπειρία των Δρ. Ye και Martinez-Sobrido στην ιολογία και τη μηχανική ιών. «Αφού εντοπίσαμε τις δομές της 3DB και εντοπίσαμε τα υπολείμματα των τμημάτων ORF3a που είναι κρίσιμα για τη συναρμολόγηση της 3DB, συνεργαστήκαμε με τους Δρ. Ye και Martinez-Sobrido για να κατασκευάσουμε έναν εξασθενημένο ιό που δεν έχει την ικανότητα να σχηματίζει 3DB», δήλωσε ο Δρ. Chen.
«Οι κορονοϊοί έχουν τα μεγαλύτερα γονιδιώματα μεταξύ των ιών RNA και επομένως η εμπειρία των Δρ. Ye και Martinez-Sobrido στην αντίστροφη γενετική ήταν κρίσιμη για τις λειτουργικές μελέτες της 3DB κατά τη διάρκεια της μόλυνσης». Τώρα που έχουν εντοπίσει γιατί η ORF3a είναι τόσο σημαντική, τα δύο εργαστήρια θα ήθελαν να εμβαθύνουν και να καταλάβουν τι διασπά την πρωτεΐνη spike όταν αφήνεται απροστάτευτη, κάτι που θα μπορούσε να αποκαλύψει μια άλλη οδό για θεραπευτική ανάπτυξη. Θα ήθελαν επίσης να μελετήσουν άλλες παραλλαγές του SARS-CoV-2 για να δουν εάν οι μεταλλάξεις στο γονίδιο ORF3a επηρεάζουν τον σχηματισμό της 3DB και τα ποσοστά μόλυνσης.
