Šįkart pasisekė kur kas mažiau. Klausimas, kodėl SARS-CoV-2 yra daug labiau užkrečiamas negu jo pirmtakas, tebėra neatsakytas. Tiesa, atsakymas į jį nebeatrodo toks neaiškus: mokslininkai teigia išsiaiškinę dar vieną būdą, kaip virusas patenka į mūsų organizmo ląsteles.
Vokietijos Miuncheno technikos ir Suomijos Helsinkio universitetų mokslininkai atliko tyrimą, per kurį buvo atkreiptas dėmesys į receptorių neuropiliną-1, suteikiantį naujajam koronavirusui papildomų galių apkrėsti žmogaus organizmą.
Ypač gausia šio konkretaus baltymo koncentracija pasižymi nosies ertmę dengiančios ląstelės. Būtent jos tampa ypač patogia virusų buveine ir palankia jų dauginimosi terpe, iš kurios gali pasklisti į aplinką ir susirasti kitą šeimininką, rašoma portale sciencealert.com.
Kiek anksčiau šiais metais pavyko išsiaiškinti, kad tam tikras receptorius – angiotenziną konvertuojantis fermentas 2 (AKF2) – padeda koronavirusui prisišlieti prie ląstelių paviršiaus, o kitas fermentas – II tipo transmembraninė serino proteazė (TMPRSS2) – atlieka esminį vaidmenį patenkant virusui į vidų.
Šiuo principu veikiantis prišliejimo ir užrakinimo mechanizmas leidžia suprasti, kodėl abu SARS koronavirusai ganėtinai sėkmingai okupuoja įvairiausias organizmo sistemas, prasiskverbdami ir į plaučių audinį, ir į virškinimo traktą.
Visgi kodėl vienas iš virusų yra agresyvesnis – virulentiškensnis, – lieka neaišku.
„Atskaitos tašku tapo klausimas, kodėl SARS-CoV, siauresnio nei dabartinis masto protrūkį 2003-iaisiais sukėlęs koronavirusas, ir SARS-CoV-2 plitimui būdingi tokie skirtumai, nors abiem atvejais naudojamasi tuo pačiu pagrindiniu receptoriumi AKF2“, – sako virusologas Ravi Ojha iš Helsinkio universiteto.
Sunkiausia buvo palyginti dviejų virusų genomus. Vis dėlto paaiškėjo, kad SARS-CoV-2 yra būdingos sekos, atsakingos už dygių, prie šeimininko audinių prikimbančių „kabliukų“ gamybą.
„Kitaip nei pirmtakas, naujasis koronavirusas yra įgijęs papildomų komponentų, būdingų daugeliui žmogui itin pavojingų virusų, įskaitant Ebolą, ŽIV, ypač patogeniškus paukščių gripo variantus ir kt.“, – sako Olli Vapalahti, dar vienas virusologas iš Helsinkio universiteto.
„Manėme, kad šis atradimas prives prie atsakymo“, – pridūrė jis.
Pasikonsultavę su kolegomis iš skirtingose pasaulio vietose veikiančių mokslo institucijų, visą dėmesį mokslininkai sutelkė į neuropiliną-1.
Paprastai šis receptorius dalyvauja reaguojant į augimo veiksnius, kurie yra svarbūs audinių, ypač nervinių, vystymuisi. Vis dėlto daugeliui virusų receptorius padeda prisitvirtinti prie šeimininko ląstelių ir išsilaikyti pakankamai ilgai, kad į jas prasiskverbtų.
Pro elektroninius mikroskopus matomi spygliai ant SARS-CoV-2 dalelių paviršiaus, žinoma, pakišo mintį apie galimą ryšį su receptoriumi.
Norėdami įsitikinti iškeltos hipotezės teisingumu, mokslininkai pasinaudojo monokloniniais antikūnais, pasirinktais tam, kad užblokuotų prieigą prie tipinių neuropilinų-1, bet ne prie mutavusių, kiek kitokios struktūros variantų.
Tapo akivaizdu, kad SARS-CoV-2 baltymų turintys pseudovirusai daug sunkiau prasiskverbia į ląsteles, kai neuropilinas-1 užrakintas.
„Jei AKF2 laikytume raktu nuo durų, pro kurias patenkama į ląstelę, tai neuropiliną-1 turėtume laikyti link tų durų nukreipiančiu veiksniu, – aiškina mokslininkai. – Daugelyje ląstelių AKF2 lygis yra labai žemas, todėl virusui nėra lengva rasti duris, pro kurias galėtų patekti į vidų. Priartėti prie durų virusui padeda kiti veiksniai, tokie kaip neuropilinas-1.“
Kadangi nerviniuose nosies ertmės audiniuose neuropilino-1 koncentracija yra ganėtinai didelė, SARS-CoV-2 labai patogu patekti į organizmą tą akimirką, kai žmogus įkvepia infekuotą dalelę.
Išsami nuo COVID-19 mirusių pacientų audinių mėginių, kuriuose yra neuropilinų-1, analizė padidino įtarimus, o eksperimentai su pelėmis patvirtino receptoriaus vaidmenį padedant virusui patekti į žmogaus nervų sistemą.
Ar šis faktas padės atskleisti, kodėl SARS-CoV-2 infekcija gali ypač sutrikdyti galvos smegenų funkciją, paaiškės tik po išsamesnių tyrimų.
„Pavyko nustatyti, kad neuropilinas-1, bent tokiomis sąlygomis, kokiomis buvo vykdyti eksperimentai, pagerina transportavimą į galvos smegenis, bet dar negalime daryti išvados, kad taip pat vyksta ir SARS-CoV-2 atveju. Labai gali būti, kad daugelio pacientų atveju šis kanalas yra saugomas imuninės sistemos“, – sako neurologas Mika Simons iš Miuncheno technikos universiteto.
Kad ir kaip norėtųsi tikėti, jog greitai bus išrasti antivirusiniai vaistai, privalu žinoti, kad paprasčiausias ląstelių receptorių užblogavimas gali turėti neigiamų pasekmių žmogaus sveikatai.
Tai anaiptol nereiškia, kad aprašytas atradimas visiškai nereikšmingas.
„Šiuo metu laboratorijoje testuojamas naujų, sukurtų specialiai tam, kad trikdytų ryšį tarp viruso ir neuropilino, molekulių poveikis, – sako vienas iš mokslininkų. – Preliminarūs rezultatai nuteikia viltingai. Tikimės, kad greitai pavyks gauti [molekulių efektyvumo] patvirtinimą atliekant stebėjimus in vivo.“
