Cercetătorii din întreaga lume participă la dezvoltarea de potențiale vaccinuri și medicamente pentru a lupta împotriva noului coronavirus, numit SARS-Cov-2. Acum, un grup de cercetători și-a dat seama de structura moleculară a unei proteine cheie pe care coronavirusul o folosește pentru a invada celulele umane, ceea ce ar putea deschide ușa dezvoltării unui vaccin, potrivit unor noi descoperiri.
Cercetările anterioare au relevat că coronavirusurile invadează celulele prin așa-numitele proteine „spike”, dar acele proteine iau forme diferite în coronavirusuri diferite. Determinarea formei proteinei spike în SARS-Cov-2 este cheia pentru a descoperi cum să țintească virusul, a declarat Jason McLellan, autorul principal al studiului și profesor asociat de biociențe moleculare la Universitatea din Texas din Austin.
Totul despre COVID-19
-Vedeți actualizări live ale noului coronavirus
-Cât de mortal este COVID-19?
-Cum se compară noul coronavirus cu gripa?
-De ce lipsesc copiii din focarul de coronavirus?
Deși coronavirusul utilizează multe proteine diferite pentru a reproduce și invada celulele, proteina spike este proteina principală de suprafață pe care o folosește pentru a se lega de un receptor - o altă proteină care acționează ca o ușă într-o celulă umană. După ce proteina spike se leagă de receptorul celulelor umane, membrana virală fuzionează cu membrana celulelor umane, permițând genomului virusului să intre în celulele umane și să înceapă infecția. Deci „dacă puteți preveni atașarea și fuziunea, veți preveni intrarea”, a spus McLellan pentru Live Science. Dar pentru a viza această proteină, trebuie să știți cum arată.
La începutul acestei luni, cercetătorii au publicat genomul SARS-Cov-2. Folosind acel genom, McLellan și echipa sa, în colaborare cu Institutele Naționale de Sănătate (NIH), au identificat genele specifice care codifică proteina spike. Apoi au trimis acea informație genică unei companii care a creat genele și le-a trimis înapoi. Apoi, grupul a injectat acele gene în celulele de mamifer într-un vas de laborator și acele celule au produs proteinele spike.
În continuare, folosind o tehnică de microscopie foarte detaliată numită microscopie electronică criogenă, grupul a creat o „hartă” 3D sau „model”, a proteinelor spike. Modelul a dezvăluit structura moleculei, mapând locația fiecăruia dintre atomii săi în spațiu.
„Este impresionant faptul că acești cercetători au reușit să obțină structura atât de rapid”, a spus Aubree Gordon, profesor asociat de epidemiologie la Universitatea din Michigan, care nu a făcut parte din studiu. "Este un pas foarte important înainte și poate ajuta la dezvoltarea unui vaccin împotriva SARS-COV-2."
Stephen Morse, profesor la Școala de Sănătate Publică Mailman de la Columbia University, care nu a făcut parte din studiu, este de acord. Proteina spike "ar fi alegerea probabilă pentru dezvoltarea rapidă a antigenelor vaccinului" și a tratamentelor, a spus Live Science într-un e-mail. Cunoașterea structurii ar fi „foarte util în dezvoltarea vaccinurilor și a anticorpilor cu activitate bună”, așa cum ar produce cantități mai mari de aceste proteine, a adăugat el.
Echipa trimite aceste „coordonate” atomice către zeci de grupuri de cercetare din întreaga lume care lucrează pentru a dezvolta vaccinuri și medicamente pentru a viza SARS-CoV-2. Între timp, McLellan și echipa sa speră să folosească harta proteinei spike ca bază pentru un vaccin.
Când invadatorii străini, cum ar fi bacteriile sau virușii, invadează organismul, celulele imune combat înapoi producând proteine numite anticorpi. Acești anticorpi se leagă de structuri specifice de pe invadatorul străin, numit antigen. Dar producerea de anticorpi poate dura timp. Vaccinurile sunt antigene moarte sau slăbite care antrenează sistemul imunitar pentru a crea acești anticorpi înainte ca organismul să fie expus la virus.
În teorie, proteina spike în sine "ar putea fi fie vaccinul, fie variante ale unui vaccin", a spus McLellan. Atunci când injectați acest vaccin pe bază de proteine pe vârf, „oamenii ar face anticorpi împotriva vârfului, iar atunci dacă ar fi vreodată expuși la virusul viu”, organismul ar fi pregătit, a adăugat el. Pe baza cercetărilor anterioare pe care le-au făcut pe alte coronavirusuri, cercetătorii au introdus mutații sau modificări pentru a crea o moleculă mai stabilă.
Într-adevăr, "molecula arată foarte bine; este într-adevăr bine comportată; structura demonstrează că molecula este stabilă în confirmarea corectă a speranței", a spus McLellan. „Deci, acum, noi și alții vom folosi molecula pe care am creat-o ca bază pentru antigenul vaccinului”. Colegii lor de la NIH vor injecta aceste proteine spike în animale pentru a vedea cât de bine declanșează proteinele producția de anticorpi.
Totuși, McLellan crede că este probabil ca un vaccin să fie la aproximativ 18 până la 24 de luni distanță. Acesta este "încă destul de rapid în comparație cu dezvoltarea normală a vaccinului, care ar putea dura 10 ani", a spus el.
Rezultatele au fost publicate astăzi (19 februarie) în revista Science.
