Odkrili način, kako se koronavirus veže na gostiteljsko celico

Odkrili način, kako se koronavirus veže na gostiteljsko celico
Odkrili način, kako se koronavirus veže na gostiteljsko celico
  23.03.2020  |  14:56
Čas branja: 3 min
O veliki invazivnosti povzročitelja pandemije COVID-19 in trdoživosti tega virusa v okolju vsak dan dobivamo nove podatke. Mehanizem, ki ga koronavirus izkorišča za vezavo na gostiteljsko celico, je precej podoben kot pri koronavirusu, ki je leta 2003 povzročil izbruh SARS, ter zelo drugačen od mehanizma, ki ga za stik z gostiteljsko celico uporablja denimo virus influence. Mehanizem vezave virusa je v izjemno kratkem času uspelo pojasniti kitajskim raziskovalcem.

Naj ponovimo: virus influence za prehod v celico izkorišča sialično kislino na celični membrani, zato specifična zdravila za obravnavo bolnikov z gripo za zdravljenje COVID-19 niso učinkovita.

SARS pomagal pojasniti invazivnost COVID-19

Raziskovalci so z računalniškim modeliranjem ugotovili, da je tridimenzionalna struktura območja za receptorsko vezavo na gostiteljsko celico pri povzročitelju okužbe SARS in COVID-19 skoraj identična. Pomembne podatke so pridobili tudi z analizo kristalne strukture tega območja, saj se je izkazalo, da ima podobno kot pri SARS tudi receptorsko mesto v konici COVID-19 veliko afiniteto do receptorjev za angiotenzin 2 (receptor ACE-2). Poznejše analize so pokazale, da je aminokislinska sekvenca beljakovine v virusni konici obeh koronavirusov 76,5-odstotno identična. Morda še pomembnejši je podatek, da je novi koronavirus pri prepoznavanju receptorja ACE-2 na gostiteljskih celicah celo učinkovitejši od povzročitelja okužbe SARS. Po njihovem mnenju prav ta lastnost COVID-19 pripomore k invazivnosti novega koronavirusa, ki je večja kot pri epidemiji SARS.

Pomen receptorja ACE-2 pri virusnih okužbah

V predkliničnih raziskavah v povezavi z okužbo SARS pri miših so ugotovili, da povečana izraznost receptorjev ACE-2 poslabša potek bolezni. Z vbrizganjem beljakovin virusne konice SARS so pri testnih miših povzročili poškodbe na pljučnem tkivu. Mehanizem jim je uspelo potrditi tudi z zaviranjem sistema RAAS, ki je ublažilo potek okužbe. V tem kontekstu raziskovalci iz Minnesote pravkar začenjajo preizkušanje zdravila losartan (ClinicalTrials.gov, Ident: NCT04312009).

Kitajska raziskovalna skupina pod vodstvom dr. Zhou je dokazala, da COVID-19 ne uporablja drugih receptorjev, značilnih za druge koronaviruse, kot sta aminopeptidaza N in dipeptidil peptidaza 4. Poskrbela pa je tudi za neposredni dokaz o pomenu ACE-2 pri širjenju virusa: s pomočjo celic HeLa s povečano izraznostjo receptorjev ACE-2 so pokazali, da ti receptorji omogočajo okužbo in replikacijo COVID-19.

Rezervoar virusa v alveolarnih celicah

Naslednje vprašanje, ki so ga poudarili v raziskavi, je povezano z dejstvom, da so se pljuča pri okužbi s COVID-19 pokazala kot najobčutljivejši organ. Kot kaže, je razlog v izjemno veliki površini pljučne sluznice, hkrati pa strokovnjaki navajajo tudi veliko (83-odstotno) izraznost ACE-2 v alveolarnih epitelnih celicah tipa II (AECII). Te celice bi lahko v telesu okuženega pomenile glavni rezervoar virusa, genska analiza pa je pokazala, da so celice AECII zelo primerne za replikacijo virusa. Hkrati razkrivajo tudi, da je izraznost receptorjev ACE-2 velika tudi na površini celic v drugih organih, kot so srce, ledvice in črevesje.

Virus na črevesni sluznici

Za potek okužbe je najverjetneje pomemben tudi podatek o tem, da so z receptorji ACE-2 bogato preskrbljene tudi črevesne epitelne celice. Avtorji menijo, da je poleg pljuč tudi črevo ena izmed glavnih lokacij v življenjskem ciklu COVID-19, podatek o "bogastvu" virusnih receptorjev v sluznici črevesa pa podpira tudi zgodbo o izbruhu epidemije, ki naj bi se zgodila ob uživanju okužene hrane na tržnici v Vuhanu. Prisotnost virusa v črevesu je seveda pomembna tudi za razumevanje poti virusnega prenosa.

Receptor ACE-2 kot terapevtska tarča

Identifikacija receptorjev ACE-2 v življenjskem ciklu COVID-19 ima seveda lahko pomembne posledice za razvoj terapevtskih metod za boj proti trenutni pandemiji. Receptor ACE-2 bi bil lahko najpomembnejša tarčna molekula za specifične male molekule ali protitelesa, ki bi z blokado receptorja onemogočila vstop virusa v gostiteljsko celico.

Avtorji omenjajo tudi topne molekule ACE-2, s katerimi bi morda lahko nevtralizirali virus in hkrati zaščitili delovanje endogenih receptorjev ACE-2. S pomočjo topnih virusnih "lovilcev" ACE-2 bi teoretično lahko dosegli dva učinka: upočasnili bi širjenje virusa in zaščitili pljuča.

Izmed učinkovin, ki so že na voljo, omenjajo na Japonskem odobreno zdravilo kamostat mesilat. Gre za zdravilo, ki ga uporabljajo za obravnavo bolnikov z vnetjem trebušne slinavke in bi morda lahko bilo zanimivo tudi za obravnavo bolnikov z okužbo s COVID-19. Kamostat mesilat je namreč zaviralec serinske proteaze, ki ima pomembno vlogo pri interakciji virusa z receptorjem ACE-2.

Mag. SAMO PITAMIC je redni strokovni sodelavec časnika Medicina danes.

Napišite svoj komentar

Da boste lahko napisali komentar, se morate prijaviti.
Novice
Novice DRUGA FARMA DEBATA: Prihodnost financiranja zdravil iz javnih sredstev

Slovenijo v tujini velikokrat pohvalijo, da financira in ima na voljo vsa klinično pomembna zdravila, ki so standard tudi v zahodni...

Tehnologija
Tehnologija PRVA FARMA DEBATA: Vaša vprašanja in odgovori o digitalnem trženju

V začetku maja smo v uredništvu Medicine danes pripravili prvo farma debato. Ker je koronavirus veliko komunikacije in trženjskih...

COVID-19
COVID-19 Potrditev učinkovitosti remdesivirja proti COVID-19

Zgodnji rezultati raziskave ACTT so pokazali 31 odstotkov hitrejše okrevanje bolnikov, hospitaliziranih zaradi COVID-19. Ugotovili so tudi...

COVID-19
COVID-19 Kako na »Štefanu« testirajo zaščitne maske

Med pandemijo koronavirusa je skupina raziskovalcev z Instituta Jožefa Stefana (IJS) pod sovodstvom prof. Igorja Mekjaviča in prof. dr....

COVID-19
COVID-19 Lahko toplo vreme ustavi COVID-19?

O morebitnem rešilnem vplivu toplejšega vremena na COVID-19 je še vedno veliko teorij in razmeroma malo uporabnih podatkov.