Kiedy pojawia się nowa choroba, naukowcy na całym świecie podejmują działania, aby dowiedzieć się, co mogą z nią zrobić, mając nadzieję na znalezienie nowych sposobów pomocy.
Naukowcy z University of Minnesota (UM) właśnie tego dokonali – badając strukturę białka „spiczastego” na powierzchni SARS-CoV-2, zespół ma nadzieję, że przyczynił się do stworzenia podstaw do opracowania nowego leku.
„Ogólnie rzecz biorąc, badając, które cechy strukturalne białek wirusowych są najważniejsze dla nawiązania kontaktu z komórkami ludzkimi” – wyjaśnia badacz biomedyczny Fang Li – „możemy opracować leki, które je wyszukują i blokują ich działanie”.
Zespół wykorzystał krystalografię rentgenowską do stworzenia trójwymiarowego modelu tego, jak wygląda kolczaste białko i jak wiąże się z ludzkimi komórkami.
Chociaż nie brzmi to jak zdjęcia koronawirusa, do których przywykłeś, jest to niezwykle przydatny model dla biologów. Pozwala im zwizualizować, jak małe mutacje w białku tworzą różne fałdy i grzbiety, których cząsteczka wirusa używa do przyłączania się do receptorów w naszych własnych komórkach.
Naukowcy odkryli, że szczep koronawirusa SARS-CoV-2 ma kilka mutacji, które tworzą szczególnie zwarty „grzebień” w białku kolca.
Ten grzbiet jest bardziej zwarty niż w przypadku wirusa SARS i może być jednym z powodów, dla których ten nowy szczep jest tak biegły w infekowaniu ludzi, powodując COVID-19.
„Struktura 3D pokazuje, że w porównaniu z wirusem, który spowodował wybuch SARS w latach 2002-2003. Nowy koronawirus opracował nowe strategie wiązania się z jego ludzkim receptorem, co skutkuje ścisłym wiązaniem – powiedział Lee.
„Ścisłe wiązanie się z ludzkim receptorem może pomóc wirusowi w infekowaniu ludzkich komórek i rozprzestrzenianiu się wśród ludzi”.
Zespół ma nadzieję, że nowa symulacja pomoże innym badaczom opracować leki lub szczepionki przeciwko wirusowi.
„Nasza praca może pomóc w opracowaniu przeciwciał monoklonalnych, które działają jak lek rozpoznający i neutralizujący część białka kolca wiążącą receptor” – powiedział Lee.
„Albo część białka cierniowego może być podstawą szczepionki”.
Ale na tym etapie musimy być ostrożni. Ten rodzaj badań nieustannie ewoluuje i chociaż model jest obiecujący, w badaniu wykorzystano tylko małe fragmenty wirusa – jego domenę wiążącą – w związku z czym pozostaje więcej informacji do zbadania.
Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Nature.
Źródła: Zdjęcie: (Shang i in., Nature, 2020)