Kulunut 17 vuotta siitä, kun SARS-CoV-koronavirus uhkasi kehittyä globaaliksi pandemiaksi. Maailman väestö on päässyt pahimmillaan pyrkimyksillä hillitä taudinpurkauksia nopeasti.
Meillä ei tällä kertaa ollut onnea. Mikä tekee SARS-CoV-2: sta paljon tarttuvamman kuin edeltäjänsä, on kysymys, johon voimme nyt vastata, kun tutkijat löytävät toisen tavan virukselle päästä soluihimme.
Tutkijat Münchenin teknillisessä yliopistossa Saksassa ja Helsingin yliopistossa Suomessa ovat tehneet tutkimuksen, joka löysi neuropilin-1-nimisen reseptorin, jonka avulla uusi koronavirus tartuttaa kudoksemme.
Tätä tiettyä proteiinia on suhteellisen runsaasti nenäonteloa vuoraavissa soluissa, joten viruksen on helppo asettua kehoomme, lisääntyä ja levitä sitten uuteen isäntään.
Aiemmin tänä vuonna havaittiin, että reseptori, jota kutsutaan angiotensiiniä konvertoivaksi entsyymiksi 2 (ACE2), auttaa koronavirusta sitoutumaan solujen pintaan, kun taas entsyymi nimeltä transmembraaninen tyypin II seriiniproteaasi (TMPRSS2) on kriittinen sen sisäänpääsyn kannalta.
Tällainen molekyylihakkerointi selittää hyvin, miksi molemmat SARS-koronavirukset vahingoittavat elimistössä useita kudoksia keuhkojen limakalvosta ruoansulatuskanavaan.
Mutta siinä ei sanota, miksi yksi viruksista leviää paremmin kuin toinen.
“Tutkimuksemme lähtökohtana oli, miksi SARS-CoV, koronavirus, joka johti paikalliseen taudinpurkaukseen vuonna 2003, ja SARS-CoV-2 leviävät niin eri tavoin, vaikka niillä on sama tärkeä ACE2-reseptori”, virologi Helsingin yliopistosta Ravi Ohha.
Tärkeä palapelin osa tuli esiin verrattaessa kahta virusgenomia; SARS-CoV-2 on sovitettu sekvensseihin, jotka ovat vastuussa piikkisen “koukkujen” muodostumisesta, toisin kuin ne, joita muut vaaralliset patogeenit käyttävät isäntäkudoksen sieppaamiseen.
'' Edeltäjäänsä verrattuna uusi koronavirus on hankkinut pintaproteiineista 'ylimääräisen palan', jota löytyy myös monien tuhoavien ihmisvirusten, mukaan lukien muun muassa Ebola, HIV ja erittäin patogeeniset lintuinfluenssakannat, piikkeissä '', kertoo myös virologi Olli Vapalahti Helsingin yliopisto.
“Ajattelimme, että se voisi johtaa meidät vastaukseen. Mutta miten?'
Tutkittuaan kollegoitaan ympäri maailmaa tutkijat asettivat neuropilin-1: n yleiseksi tekijäksi.
Tällä reseptorilla on tyypillisesti rooli vastauksessa kudoksen kehitykselle tärkeisiin kasvutekijöihin, erityisesti hermoihin. Mutta monille viruksille se on mukava kahva, jonka avulla isäntäsoluja voidaan pitää riittävän kauan tunkeutua.
SARS-CoV-2-hiukkasten peittävän pinnan piikkien elektronimikroskopia viittasi varmasti mahdollisuuteen sitoutua reseptoriin.
Tämän vahvistamiseksi tutkijat käyttivät monoklonaalisia vasta-aineita, jotka oli valittu erityisesti estämään pääsy neuropilin-1: een.
Tietysti SARS-CoV-2-proteiineja sisältävillä 'pseudoviruksilla' oli paljon vaikeampaa päästä sisälle, kun neuropilin-1 oli tukossa.
“Jos ajattelet ACE2: n ovilukoksi soluun pääsemiseksi, neuropilin-1 voi olla tekijä, joka ohjaa viruksen ovelle”, Vapalahti sanoo.
'ACE2 ilmentyy hyvin matalilla tasoilla useimmissa soluissa. Siksi viruksen ei ole helppoa löytää ovia sisään. Muut tekijät, kuten neuropilin-1, voivat auttaa virusta löytämään oven.
Ottaen huomioon, että neuropiliini-1 ilmentyy suurina määrinä nenäontelon hermokudoksissa, voimme kuvitella, että SARS-CoV-2: n tapauksessa matto avautuu heti, kun infektio tulee nenään.
Lähempi tarkastelu kuolleiden COVID-19-potilaiden neuropilin-1: tä ilmentävistä kudosnäytteistä herätti epäilyksiä, ja hiirillä tehty koe auttoi vahvistamaan reseptorin roolin viruksen pääsyn edistämisessä hermostoon.
“Laboratoriomme tutkii parhaillaan uusien molekyylien vaikutuksia, jotka olemme kehittäneet erityisesti viruksen ja neuropiliinin välisen yhteyden katkaisemiseksi”, Vapalahti kertoo.
Tämä tutkimus julkaistiin Science-lehdessä.
Lähteet: Kuva: SARS-CoV-2 'Piikki' (punainen) kiinnittyy neuropiliiniin (sininen). (G.Balistreri & secondbaystudio.com)
