Новый коронавирус Covid-19 – немалая угроза, способная преждевременно сократить миллионы человеческих жизней по всей планете. Чтобы контролировать этот новый вирус, сначала нужно понять его сущность и как он действует. Поэтому лаборатории всего мира теперь работают круглосуточно, пытаясь узнать своего нового врага.
Три важнейших вопроса занимают вирусологов.
1. Из-за чего этот новый вирус так легко заражает людей?
2. Как он так быстро воспроизводится внутри человека?
3. И почему вирус не вызывает симптомов сразу, позволяя ему распространяться незамеченным?
Найденные ответы предложат способы лечения болезни и разработки вакцин. Подсказки можно найти в биологии вируса.
Как и все вирусы, вирус Covid-19 должен инфицировать живые клетки, чтобы размножаться дальше. Каждый вирус стремится проникнуть в клетку и захватить ее внутренний механизм, используя его для создания компонентов новых вирусов. Эти новые вирусы затем выбрасываются из клетки, где они могут заразить больше клеток - либо в том же теле, либо в новом хозяине.
Вирус Covid-19 принадлежит к семейству коронавирусов, которые довольно сложны с точки зрения вирусов. Каждый коронавирус имеет в своей основе нить РНК - молекулу, похожую на ДНК, которая несет гены вируса. Вокруг этого находится белковая оболочка, которая окружена двумя слоями молекул, называемыми липидами. Эта внешняя мембрана усеяна белками, некоторые из которых торчат, как шипы на морском еже. Отсюда и название: шиповидные отростки вируса напоминают солнечную корону.
Назначение «короны» у коронавирусов связано с их специфическим механизмом проникновения через мембрану клетки путём имитации «фальшивыми молекулами» молекул, на которые реагируют трансмембранные рецепторы клеток. После того как рецептор захватывает фальшивую молекулу с «короны», он продавливается вирусом в клетку и за ним РНК вируса входит в клетку.
«Спайковые белки являются критическими», - утверждает Майкл Летко из Национального института аллергии и инфекционных заболеваний в Монтане. «Они действуют как якорь для вируса, прикрепляясь к белку на внешней стороне клетки».
В исследовании, опубликованном 9 марта, ученые во главе с Александрой Уоллс из Вашингтонского университета в Сиэтле использовали электронную микроскопию для определения атомной структуры белка-спайка в вирусе Covid-19. Имея эту информацию, лекарства-ингибиторы теперь могут быть разработаны так, чтобы блокировать прикрепление вируса к клетке человека.
Другой подход заключается в том, чтобы выделить клетки человека, к которым прикрепляются спайковые белки. Чтобы сделать это, ученые сначала должны убедиться, что они существуют. Одним из кандидатов при этот методе является точка прикрепления, используемая близкородственным вирусом атипичной пневмонии: ангиотензинпревращающий фермент 2 (АПФ2). В конце февраля команда Летко стала одной из нескольких, подтвердивших, что АПФ2 является рецептором некоторых коронавирусов, включая вирусы SARS-CoV и SARS-CoV-2.
Летко говорит, что роль АПФ2 при распространении вируса имеет смысл: «Фермент участвует в работе легких и также выражен в желудочно-кишечном тракте, так что это может частично объяснить, почему вирус способен инфицировать эти места».
Тем не менее, вирус не просто присоединяется к АПФ2. Спайк-белок сначала должен расщепиться, и он использует белки человеческих клеток для этого. Одним из белков, кооптированных таким образом, является трансмембранная протеаза серина 2 (TMPRSS2), которая была идентифицирована в двух исследованиях (1, 2), опубликованных в марте. Команда Уоллс обнаружила, что второй белок, называемый фурином, может также расщеплять спайк-белок.
Если ученым-вирусологам удастся блокировать работу этих человеческих белков с помощью лекарств, вирус не сможет проникнуть в клетку хозяина - хотя нормальные функции белков также будут нарушены, что может вызвать побочные эффекты.
Продолжение следует...
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Источник: New Scientist
Читайте также:
- Что нужно знать, чтобы подготовиться к пандемии коронавируса Covid-19
- Как происходят клинические испытания
- Коронавирус: опасность исходит от животных
Все фотографии и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам.
Будем признательны за вашу оценку ("палец вверх" - поддержка авторов) и подписку на канал!