Почему коронавирус так легко распространяется между людьми?

Почему коронавирус так легко распространяется между людьми?

СОДЕРЖАНИЕ:

Исследователи определили микроскопические особенности, которые могут сделать возбудителя более заразным, чем вирус SARS и служить в качестве мишеней для лекарств.

Поскольку число коронавирусных инфекций приближается к 1 000 000 человек во всем мире, исследователи стремятся понять, почему это так легко распространяется.

Несколько генетических и структурных анализов определили ключевую особенность вируса — белок на его поверхности — что может объяснить, почему он так легко заражает клетки человека.

Другие группы исследуют размер проема, через который новый коронавирус попадает в ткани человека — рецептор на клеточных мембранах. И клеточный рецептор, и вирусный белок предлагают потенциальные мишени для лекарств, чтобы блокировать патоген, но исследователи говорят, что слишком рано, чтобы быть уверенным.

«Понимание передачи вируса является ключом к его сдерживанию и будущей профилактике», — говорит Дэвид Вислер, структурный вирусолог из Вашингтонского университета в Сиэтле, который опубликовал результаты своей команды о вирусном белке на сервере биомедицинских препринтов bioRxiv 20 февраля.

Новый вирус распространяется гораздо быстрее, чем тот, который вызвал тяжелый острый респираторный синдром или SARS (также коронавирус) и заразил более чем в десять раз больше людей, заразившихся SARS.

Колючий захватчик

Для заражения клетки коронавирусы используют белок «шип», который связывается с клеточной мембраной, процесс, который активируется определенными клеточными ферментами. Геномный анализ нового коронавируса показал, что его спайковый белок отличается от такового у близких родственников и предполагает, что у белка есть сайт, который активируется ферментом клетки-хозяина, называемым фурином.

Это важно, потому что фурин содержится во многих тканях человека, включая легкие, печень и тонкий кишечник это означает, что вирус способен поражать несколько органов, говорит Ли Хуа, структурный биолог из Университета науки и техники Хуачжун в Ухань, Китай, где началась вспышка. Это открытие может объяснить некоторые из симптомов, наблюдаемых у людей с коронавирусом, например, печеночной недостаточностью, говорит Ли, который в соавторстве генетического анализа вируса , который был размещен на сервере препринтов ChinaXiv 23 февраля. У SARS и других коронавирусов того же рода, что и у нового вируса, нет сайтов активации фурина, говорит он.

Сайт активации фурина «устанавливает вирус совершенно иначе, чем SARS, с точки зрения его проникновения в клетки и, возможно, влияет на стабильность вируса и, следовательно, на его передачу», говорит Гари Уиттакер, вирусолог из Корнелльского университета в Итаке, Нью-Йорк. Его группа опубликовала еще один структурный анализ спайка белка коронавируса на bioRxiv на 18 февраля.

Несколько других групп также определили сайт активации, как возможно, позволяющий вирусу эффективно распространяться между людьми. Они отмечают, что эти сайты также обнаружены в других вирусах, которые легко распространяются между людьми, в том числе в тяжелых штаммах вируса гриппа. На этих вирусах сайт активации обнаружен на белке, называемом гемагглютинином, а не на белке спайка.

Настоятельная осторожность

Но некоторые исследователи настороженно относятся к тому, чтобы преувеличивать роль сайта активации в облегчении распространения коронавируса. «Мы не знаем, будет ли это важно или нет», — говорит Джейсон Маклеллан, структурный биолог из Университета Техаса в Остине, который является соавтором еще одного структурного анализа коронавируса, который был опубликован в журнале Science. 20 февраля.

Другие ученые опасаются сравнивать сайты активации фурина на вирусах гриппа с сайтами нового коронавируса. Белок гемагглютинина на поверхности вирусов гриппа не похож на белок шипа коронавирусов и не связан с ним, говорит Питер Уайт, вирусолог из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее, Австралия.

Вирус гриппа, который вызвал самую смертельную зарегистрированную пандемию, пандемию испанского гриппа 1918 года, даже не имеет места активации фурина, говорит Лижун Ронг, вирусолог из Университета Иллинойса в Чикаго.

Уиттакер говорит, что исследования на клеточных или животных моделях необходимы для проверки функции сайта активации. «Коронавирусы непредсказуемы и хорошие гипотезы часто оказываются ошибочными», — говорит он. В настоящее время его команда проверяет, как удаление или изменение сайта влияет на функцию белка-шипа.

Наркотические мишени

Команда Ли также изучает молекулы, которые могут блокировать фурин, которые могут быть исследованы в качестве возможных методов лечения. Но их прогресс медленный из-за вспышки. Ли живет в кампусе и в настоящее время является единственным участником, который имеет доступ к лаборатории своей команды.

Группа МакЛеллана в Техасе определила еще одну особенность, которая может объяснить, почему новый коронавирус так успешно поражает клетки человека. Их эксперименты показали, что белок спайк связывается с рецептором на клетках человека — известный как ангиотензин-превращающий фермент 2 (ACE2) — по крайней мере в десять раз более плотно, чем белок спайк в вирусе SARS.

Команда Везлера также обнаружила, что белок шипа связывается с высокой аффинностью с рецептором ACE2, что позволяет предположить, что этот рецептор является еще одной потенциальной мишенью для вакцин или терапии. Например, лекарство, которое блокирует рецептор, может затруднить проникновение коронавируса в клетки.

Источник: https://www.nature.com/articles/d41586-020-00660-x

 

Расскажи другим!

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о