Je tomu už 17 let, co se koronavirus SARS-CoV vyhrožoval vývojem globální pandemie. Díky rychlému úsilí o zvládnutí ohnisek unikla světová populace nejhoršímu.
Tentokrát jsme neměli štěstí. To, co dělá SARS-CoV-2 mnohem infekčnějším než jeho předchůdce, je otázka, na kterou nyní můžeme odpovědět, když vědci objeví ještě další způsob, jak se virus dostane do našich buněk.
Vědci z Technické univerzity v Mnichově v Německu a Helsinské univerzity ve Finsku provedli studii, která objevila receptor zvaný neuropilin-1, který umožňuje novému koronaviru infikovat naše tkáně.
Tento konkrétní protein je relativně hojný v buňkách lemujících nosní dutinu, takže je snadné, aby se virus usadil v našich tělech, množil se a poté se rozšířil k novému hostiteli.
Začátkem letošního roku bylo zjištěno, že receptor zvaný angiotenzin konvertující enzym 2 (ACE2) pomáhá navazovat koronavirus na povrch buněk, zatímco pro jeho vstup je klíčový enzym nazývaný transmembránová serinová proteáza typu II (TMPRSS2).
Tento druh molekulárního hackingu dobře vysvětluje, proč oba koronaviry SARS poškozují řadu tkání v našem těle, od výstelky plic až po zažívací trakt.
Neříká však, proč se jeden z virů šíří lépe než druhý.
„Výchozím bodem naší studie bylo to, proč se SARS-CoV, koronavirus, který vedl k lokálnímu vypuknutí v roce 2003, a SARS-CoV-2 šíří tak odlišným způsobem, i když sdílejí stejný hlavní receptor ACE2,“ říká virolog z University of Helsinki Ravi Ohha.
Při porovnávání dvou virových genomů vznikla důležitá část skládačky; SARS-CoV-2 vybral sekvence odpovědné za tvorbu ostnaté sady „háčků“, ne nepodobných těm, které používají jiné nebezpečné patogeny k zachycení hostitelské tkáně.
„Ve srovnání se svým předchůdcem získal nový koronavirus„ extra část “povrchových proteinů, která se také nachází v trnech mnoha ničivých lidských virů, mimo jiné včetně eboly, HIV a vysoce patogenních kmenů ptačí chřipky,“ říká Olli Vapalahti, také virolog University of Helsinki.
“Mysleli jsme si, že by nás to mohlo vést k odpovědi.” Ale jak?'
Po konzultaci s kolegy z celého světa se vědci rozhodli pro neuropilin-1 jako společný faktor.
Tento receptor typicky hraje roli v reakci na růstové faktory důležité pro vývoj tkáně, zejména nervy. Ale pro mnoho virů je to pohodlná manipulace, která umožňuje držet hostitelské buňky dostatečně dlouho, aby se dostaly dovnitř.
Elektronová mikroskopie trnů na povrchu pokrývajících částice SARS-CoV-2 jistě naznačila možnost vazby na receptor.
Aby to potvrdili, vědci použili monoklonální protilátky speciálně vybrané k blokování přístupu k neuropilinu-1.
Samozřejmě u „pseudovirů“ obsahujících proteiny SARS-CoV-2 bylo mnohem obtížnější se dostat dovnitř, když byl blokován neuropilin-1.
“Pokud si myslíte, že ACE2 je zámek dveří pro vstup do buňky, pak může být neuropilin-1 faktorem, který směruje virus ke dveřím,” říká Vapalahti.
„ACE2 je ve většině buněk exprimován na velmi nízkých úrovních. Není tedy snadné, aby virus našel dveře pro vstup. Další faktory, jako je neuropilin-1, mohou viru pomoci najít dveře. “
Vzhledem k tomu, že neuropilin-1 je ve vysokých množstvích exprimován v nervových tkáních nosní dutiny, můžeme si představit, že u SARS-CoV-2 se koberec odvíjí, jakmile infekce pronikne do nosu.
Bližší pohled na vzorky tkáně, které exprimují neuropilin-1 od zemřelých pacientů s COVID-19, vyvolalo podezření a experiment na myších pomohl potvrdit roli receptoru při podpoře vstupu viru do našeho nervového systému.
“Naše laboratoř v současné době studuje účinky nových molekul, které jsme vyvinuli speciálně pro přerušení spojení mezi virem a neuropilinem,” říká Vapalahti.
Tento výzkum byl publikován v časopise Science.
Zdroje: Foto: SARS-CoV-2 'Spike' (červený) se váže na neuropilin (modrý). (G.Balistreri & secondbaystudio.com)
