Jasmin Merdan / Getty Images
Vigtigste takeaways
- Nye undersøgelser identificerer 128 molekylære mål, der kan målrettes for at stoppe spredning af coronavirus til andre celler.
- Det transmembrane protein 41 B er også forbundet med at hjælpe den virale replikation af Zika-virussen.
- Deaktivering af dette protein kan være potentielt nyttigt til antiviral terapi.
Mens en COVID-19-vaccine hyldes som lyset i slutningen af pandemien, forbereder et team af forskere fra NYU en plan B. Resultaterne fra to af deres undersøgelser offentliggjort i tidsskriftetCelleviser, at inhibering af specifikke proteiner kan forhindre SARS-CoV-2-virus i at replikere og i sidste ende forårsage COVID-19-infektioner.
COVID-19 Vacciner: Hold dig opdateret om, hvilke vacciner der er tilgængelige, hvem der kan få dem, og hvor sikre de er.
Hvordan forårsager SARS-CoV-2 infektion?
En virus skal overføre sin genetiske information til en værtscelle for at replikere. Eric J. Yager, ph.d., lektor i mikrobiologi for Albany College of Pharmacy and Health Sciences og Center for Biofarmaceutisk Uddannelse, siger, at vira mangler maskiner til at fremstille deres egne proteiner og reproducere. Som et resultat er kapring af celler nødvendige for deres overlevelse.
SARS-CoV-2 bruger et piggprotein til at binde til ACE2-receptoren, der findes på overfladen af humane celler. Spike-proteinet fungerer som en nøgle, der klæber til ACE2-receptoren. Dette giver mulighed for viral indtræden i cellen.
For at sikre, at kapringen er en succes, siger Yager, at SARS-CoV-2 manipulerer det beskyttende fedtlag, der omgiver cellen.
"Cellemembraner består af en række lipidmolekyler," Yager, som ikke var involveret i parret afCelleundersøgelser, fortæller Verywell. "Derfor har forskere fundet, at flere klinisk relevante vira er i stand til at ændre værtscellens lipidmetabolisme for at skabe et miljø, der er gunstigt for samling og frigivelse af infektiøse viruspartikler."
Når den er inde, kan virussen tvinge cellen til at lave flere kopier af den. "Virus koopererer værtscelle-maskiner og biosyntetiske veje til genomreplikation og produktion af viralt afkom," siger Yager.
For at forhindre COVID-19-infektion skal forskere stoppe virussen i at komme ind i cellerne.
Løbende coronavirus-forskning har fokuseret på at blokere spike-proteinet. Faktisk fungerer COVID-19 mRNA-vacciner udviklet af Pfizer / BioNTech og Moderna ved at give cellerne et ikke-permanent sæt instruktioner til midlertidigt at skabe virussens spike-protein. Immunsystemet genkender spike-proteinet som en fremmed indtrænger og ødelægger det hurtigt. Oplevelsen giver dog immunsystemet mulighed for at huske disse instruktioner. Så hvis den virkelige virus nogensinde kommer ind i din krop, har dit immunsystem forberedt forsvar til at kæmpe mod det.
Mens spike proteinet kan være et godt mål, forskerne iCelleundersøgelse antyder, at det måske ikke er den eneste.
"Et vigtigt første skridt i at konfrontere en ny smitte som COVID-19 er at kortlægge det molekylære landskab for at se, hvilke mulige mål du har for at bekæmpe det," siger John T. Poirier, ph.d., assisterende professor i medicin ved NYU Langone Health og medforfatter til de to undersøgelser i en nylig pressemeddelelse. "At sammenligne en nyopdaget virus med andre kendte vira kan afsløre delte forpligtelser, som vi håber tjener som et katalog over potentielle sårbarheder for fremtidige udbrud."
Undersøgelse af andre potentielle mål
Forskerne søgte at finde de molekylære komponenter i humane celler, som SARS-CoV-2 overtager for at kopiere sig selv. De brugte CRISPR-Cas9 til at inaktivere et enkelt gen i en human celle. I alt slukkede de funktionen for 19.000 gener. Derefter blev cellerne udsat for SARS-CoV-2 og tre andre coronavirus, der vides at forårsage forkølelse.
På grund af virusinfektion døde mange celler. De celler, der levede, var i stand til at overleve på grund af det inaktiverede gen, som forfatterne antyder, skal være afgørende for replikation.
I alt fandt forskerne 127 molekylære veje og proteiner, som de fire coronavirus havde brug for til at kopiere sig med succes.
Ud over de 127 identificerede besluttede forskerne at fokusere på et protein kaldet transmembranprotein 41 B (TMEM41B).
Deres beslutning var baseret på information fra en 2016-undersøgelse, der viste, at TMEM41B var afgørende for replikation af Zika-viruset. Selv om dette proteins rolle er at rydde cellulært affald ved at indpakke det i en belægning af fedt, antyder forskerne, at coronavirus kan være i stand til at bruge dette fedt som en slags skjulested.
Hvad det betyder for dig
Mens vi venter på en offentligt tilgængelig vaccine, fortsætter forskerne med at udvikle COVID-19-behandlinger. Ved at målrette mod TMEM41B kan forskere muligvis skabe antivirale terapier, der fokuserer på at forhindre alvorlig sygdom ved at stoppe coronavirus fra at sprede sig til resten af kroppen.
Målretning mod proteiner til udvikling af lægemidler
Målretning mod virale proteiner er ikke en ny strategi, siger Yager. Det fungerer også til behandling af bakterielle infektioner.
"Antibiotika som doxycyclin, streptomycin og erythromycin forstyrrer det bakterielle 70S ribosoms evne til at syntetisere bakterieproteiner," siger Yager. "Antibiotika som rifampicin arbejder for at hæmme syntesen af bakterielt mRNA, som bruges som plan for at syntetisere bakterielle proteiner."
Forskerne mener, at TMEM41B og andre proteiner kan være potentielle mål for fremtidige behandlinger.
”Tilsammen repræsenterer vores undersøgelser det første bevis for transmembranprotein 41 B som en kritisk faktor for infektion med flavivirus og bemærkelsesværdigt også for coronavirus, såsom SARS-CoV-2,” sagde Poirier i en pressemeddelelse. "Mens hæmning af transmembranprotein 41 B i øjeblikket er en af de bedste udfordrere for fremtidige terapier til at stoppe coronavirusinfektion, identificerede vores resultater over hundrede andre proteiner, der også kunne undersøges som potentielle lægemiddelmål."
.jpg)
