Κορωνοϊός: Με αυτόν τον τρόπο μπαίνει στα κύτταρά μας

Από την πρώτη στιγμή, οπότε εντοπίστηκε ο κορωνοϊός SARS-CoV-2, η επιστημονική κοινότητα μελετά αδιάλειπτα τη συμπεριφορά του και, πλέον, 19 μήνες μετά, γίνεται κατανοητός ο τρόπος, με τον οποίο μπαίνει ο κορωνοϊός στα κύτταρά μας.

Πιο συγκεκριμένα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν κρίσιμες προσαρμογές του ιού, που τον βοηθούν να αγκιστρωθεί στα ανθρώπινα κύτταρα με εκπληκτική δύναμη και στη συνέχεια να κρυφτεί. 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.

VIRAL ΕΙΔΗΣΗ

Δυστυχώς επιβεβαίωσε τα χειρότερα ο Γιάννης Καλλιάνος: «Έχω μία ανησυχία ότι...» - Έτσι θα εξελιχθεί η κακοκαιρία τις επόμενες ώρες (video)

Αυτά είναι μερικά από τα εργαλεία, που επέτρεψαν στον ιό να εξαπλωθεί τόσο γρήγορα και γι’ αυτό είναι τόσο δύσκολο να ελεγχθεί. Όλες οι λεπτομέρειες δημοσιεύονται σε μια ανασκόπηση μελετών (μετα-ανάλυση) στο περιοδικό Nature.

Κορωνοϊός: Ο τρόπος που εισβάλλει στον οργανισμό

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 δημοσίευσης.

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 επιφάνειά του. Τα μόρια αυτά του σακχάρου είναι γνωστά ως γλυκάνες.

Πολλοί ιοί έχουν γλυκάνες, που καλύπτουν τις εξωτερικές τους πρωτεΐνες και τις καμουφλάρουν, αποκρύπτοντάς τις από το ανοσοποιητικό σύστημα. Ερευνητές, όμως, δημιούργησαν μια λεπτομερή απεικόνιση αυτού του καλύμματος, βασισμένη σε δομικά και σε γενετικά δεδομένα, δίνοντας μια εξαιρετικά λεπτομερή απεικόνιση.

Μέσα από το κάλυμμα αυτό ξεχωρίζει ένας μη επικαλυμμένος βρόχος, ο οποίος είναι ένα τμήμα της πρωτεΐνης-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, στηρίζοντάς τον. Όμως τα μοντέλα προσομοίωσης έδειξαν ότι, εάν αλλάξουν αυτές οι γλυκάνες, τότε η RBD καταρρέει.

Κορωνοϊός: Μείωση μολυσματικότητας

Μια άλλη ερευνητική ομάδα ανέπτυξε μια τεχνική, για να δοκιμάσει το ίδιο πείραμα στο εργαστήριο. 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.

Από την έναρξη της πανδημίας COVID-19 οι επιστήμονες επικεντρώθηκαν 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 μετάλλαξη Δέλτα, 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 τους επιτρέπει 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.