Naukowcy na całym świecie ścigają się w celu opracowania potencjalnych szczepionek i leków do walki z nowym koronawirusem, zwanym SARS-Cov-2. Teraz grupa naukowców odkryła strukturę molekularną kluczowego białka wykorzystywanego przez koronawirusa do inwazji na ludzkie komórki, potencjalnie otwierając drzwi do opracowania szczepionki.
Poprzednie badania wykazały, że koronawirusy atakują komórki poprzez glikoproteinowe wypustki, ale białka te przyjmują różne kształty w różnych koronawirusach. Wyjaśnienie kształtu białka w SARS-Cov-2 jest kluczem do ustalenia, w jaki sposób celować w wirusa, twierdzi Jason McLellan, starszy autor badania i profesor biologii molekularnej na University of Texas w Austin.
Chociaż koronawirus wykorzystuje wiele różnych białek do replikacji i inwazji komórek, wypustki białkowe są głównymi białkami powierzchniowymi, których potrzebuje do wiązania się z receptorem - innym białkiem, które działa jak wejście do komórki ludzkiej. Po związaniu białka z receptorem ludzkiej komórki, błona wirusowa łączy się z błoną ludzkiej komórki, umożliwiając genomowi wirusa dotarcie do komórek i rozpoczęcie infekcji. Gdyby zapobiec temu przywiązaniu i fuzji, można by uniemożliwić wejście wirusa do komórki. Jednak aby celować w to białko, musimy wiedzieć, jak ono wygląda.
Na początku tego miesiąca badacze opublikowali genom SARS-Cov-2. Korzystając z tego genomu, McLellan i jego zespół, we współpracy z National Institutes of Health (NIH), zidentyfikowali konkretne geny kodujące wypustki białkowe. Dwa tygodnie po otrzymaniu sekwencji genomu wirusa od chińskich naukowców zespół zaprojektował i wyprodukował próbki ich stabilizowanego białka. Następnie grupa wstrzyknęła te geny do komórek ssaków na płytce laboratoryjnej i te komórki wytworzyły białka. Następnie, stosując bardzo szczegółową technikę mikroskopową, zwaną kriogeniczną mikroskopią elektronową, grupa stworzyła trójwymiarową „mapę” lub „plan” wypustek białkowych. Projekt ujawnił strukturę cząsteczki, odwzorowując położenie każdego z jej atomów w przestrzeni.
To imponujące, jak szybko badacze byli w stanie uzyskać strukturę tego białka. To bardzo ważny krok naprzód, który może pomóc w opracowaniu szczepionki przeciwko SARS-COV-2. Według autora badania to białko byłoby prawdopodobnym wyborem do szybkiego opracowania antygenów szczepionkowych i leczenia. Naukowiec dodaje, że znajomość struktury byłaby bardzo pomocna w opracowywaniu szczepionek i przeciwciał o dobrej aktywności, podobnie jak wytwarzanie większych ilości tych białek.
Zespół wysyła te „współrzędne” atomowe do kilkudziesięciu grup badawczych na całym świecie, które pracują nad opracowaniem szczepionek i leków ukierunkowanych na SARS-CoV-2. Tymczasem McLellan i jego zespół mają nadzieję wykorzystać mapę białka jako podstawę szczepionki.
Kiedy najeźdźcy, tacy jak bakterie lub wirusy, atakują ciało, komórki odpornościowe walczą, wytwarzając białka zwane przeciwciałami. Przeciwciała te wiążą się ze specyficznymi strukturami obcego najeźdźcy, zwanym antygenem. Wytwarzanie przeciwciał może zająć trochę czasu. Szczepionki to martwe lub osłabione antygeny, które trenują układ odpornościowy w celu wytworzenia tych przeciwciał, zanim organizm zostanie wystawiony na działanie wirusa. Teoretycznie samo białko może być szczepionką lub wariantem szczepionki. Zespół McLellana planuje wykorzystać swoją cząsteczkę do zaatakowania wirusa, który powoduje COVID-19, wykorzystując go jako „sondę” do izolacji naturalnie produkowanych przeciwciał od pacjentów, którzy zostali zarażeni wirusem i pomyślnie wyzdrowiali. W wystarczająco dużych ilościach przeciwciała te mogą pomóc w leczeniu zakażenia koronawirusem wkrótce po ekspozycji. Na podstawie wcześniejszych badań przeprowadzonych na innych koronawirusach naukowcy wprowadzili mutacje lub zmiany, aby stworzyć bardziej stabilną cząsteczkę.
Mimo to naukowcy uważają, że do powstania szczepionki prawdopodobnie potrzeba jeszcze od 18 do 24 miesięcy, to wciąż dość szybko w porównaniu do normalnego opracowywania szczepionek, co przeważnie trwa około 10 lat. Takie tempo prac jest możliwe w przypadku gdy na badania nad nowym koronawirusem nadal przeznaczane będą znaczne środki finansowe i pozostanie on sprawą priorytetową. Taką postawę zaleca Światowa Organizacja Zdrowia i jednocześnie ostrzega, że szansa powstrzymania nowej epidemii koronawirusa kurczy się w obliczu wzrostu liczby przypadków bez wyraźnego związku z Chinami.
Szef WHO Tedros Adhanom Ghebreyesus od tygodni podkreślał, że jeszcze mała liczba przypadków COVID-19 poza epicentrum śmiertelnej epidemii w centralnej chińskiej prowincji Hubei stanowi „okno szansy” na powstrzymanie rozprzestrzeniania się wirusa na arenie międzynarodowej. Ale już w ostatnich dniach zaznaczył, że nasze okno możliwości się zawęża.
Właśnie dlatego WHO wzywa społeczność międzynarodową do szybkiego działania, w tym finansowania badań. Jednak Wybuch wirusa, który rozpoczął się w grudniu, zabił ponad 2462 osoby i zainfekował ponad 78 773 w Chinach, podczas gdy ponad 1150 osób zostało zarażonych, a 20 zmarło w 32 innych krajach.
Szef agencji zdrowia ONZ podkreślił, że liczba przypadków poza Chinami wciąż pozostaje stosunkowo ,,niewielka” ale wyraził zaniepokojenie liczbą przypadków bez wyraźnego związku epidemiologicznego, takich jak historia podróży lub kontakt z zainfekowaną osobą. "Nie możemy spoglądać wstecz i żałować, że nie skorzystaliśmy z możliwości, jakie mamy” - powiedział.
WHO nie zaleca żadnych ograniczeń w podróżach międzynarodowych ani handlu, ale Tedros wezwał kraje do podjęcia proporcjonalnych działań w celu ochrony przed międzynarodowym rozprzestrzenianiem się wirusa. Nie podał szczegółowych informacji o tym, jakie konkretne środki należy podjąć.
Jeśli chodzi o sytuację w Chinach, Tedros zapowiedział, że zespół międzynarodowych ekspertów kierowany przez WHO odwiedził Pekin, Syczuan i Guangdong i w sobotę pojedzie do Wuhan w prowincji Hubei.
Tak więc pozostaje nam jedynie czekać i mieć nadzieję, że wreszcie dojdzie do jakiegoś przełomu i zagrożenie zostanie ujarzmione. Jednak czy już teraz nie powinny być wprowadzone mocniejsze obostrzenia mające na celu wyeliminowanie narażenia na zainfekowanie koronaworusem?
Źródła:
Źródło zdjęcia: Flickr.com
Więcej komentarzy...