O nouă cercetare a UC Riverside (UCR), din California, dezvăluie călcâiul lui Ahile al virusului SARS-CoV-2 care provoacă Covid-19: dependenţa sa de proteine umane cheie pentru replicarea sa. Descoperirile pot fi folosite pentru a împiedica virusul să îmbolnăvească oamenii.
Instrucţiunile genetice din celulele noastre sunt transcrise din ADN în ARN mesager, iar apoi sunt traduse în proteine care permit funcţii precum creşterea şi comunicarea cu alte celule.
În urma acestui eveniment de traducere, proteinele au adesea nevoie de modificări suplimentare realizate de enzime.
Aceste aşa-numite modificări post-translaţie asigură faptul că proteinele sunt adaptate în mod unic pentru a-şi îndeplini sarcinile prevăzute.
Într-o lucrare publicată în revista Viruses, echipa de cercetare de la UCR descrie o descoperire importantă.
Proteina N din SARS-CoV-2 (coronavirus) care-i permite virusului să se replice are nevoie de ajutorul celulelor umane pentru a-şi îndeplini misiunea.
Noul coronavirus profită de un proces de post-traducere uman numit SUMOilare, care direcţionează proteina N a virusului către locul potrivit pentru împachetarea genomului său după ce infectează celulele umane.
Odată ajunsă în locul potrivit, proteina poate începe să pună copii ale genelor sale în noi particule virale infecţioase, invadând mai multe celule ale organismului uman şi îmbolnăvindu-ne şi mai tare.
„În locaţia greşită, virusul nu ne poate infecta", a declarat Quanqing Zhang, coautor al noului studiu şi manager al laboratorului de bază proteomică din cadrul Institutului pentru biologie integrativă a genomului a UCR.
În acest caz, echipa a conceput şi a efectuat experimente care au făcut ca modificările post-translaţionale ale proteinelor SARS-CoV-2 să fie uşor de observat.
Proteomica este studiul tuturor proteinelor pe care le produce un organism, modul în care acestea sunt modificate de alte enzime şi rolurile pe care le joacă într-un organism viu.
„Am folosit strălucirea fluorescentă pentru a vedea unde virusul interacţionează cu proteinele umane şi produce noi virioni - particule virale infecţioase", a declarat Jiayu Liao, profesor de bioinginerie la UCR şi autorul corespondent al lucrării.
„Această metodă este mai sensibilă decât alte tehnici şi ne oferă o imagine mai cuprinzătoare a tuturor interacţiunilor dintre proteinele umane şi cele virale", a explicat el.
Utilizând metode similare, echipa de bioinginerie a descoperit anterior că cele mai comune două tipuri de virus gripal, Gripa A şi Gripa B, necesită aceeaşi modificare post-translaţională de sumoilare pentru a se replica.
Această nouă cercetare relevă faptul că SARS-CoV-2 depinde de procesul de sumoilare a proteinelor, la fel ca şi gripa.
Blocarea accesului la proteinele umane ar permite sistemului nostru imunitar să ucidă virusul.
În prezent, un tratament oral pentru Covid, paxlovid poate inhiba replicarea virusului, dar pacienţii trebuie să îl ia în termen de trei zile de la infectare.
„Dacă îl iei după aceea, nu va fi atât de eficient", spune Liao.
Potrivit acestuia, un nou medicament bazat pe această descoperire ar fi util pacienţilor în toate stadiile de infectare.
Asemănările dintre virusuriar putea permite o clasă complet nouă de medicamente antivirale.
Cu sprijin adecvat, cercetătorul estimează că acestea pot fi dezvoltate în termen de cinci ani.
„Cred că şi alte virusuri ar putea funcţiona în acest fel", spune Liao.
„În cele din urmă, am dori să blocăm atât virusurile care provoacă gripa şi Covid-19, şi, potenţial, şi alte virusuri, cum ar fi RSV (virusul respirator sinciţial) şi Ebola", a spus Liao, care a precizat că noile descoperiri ar putea contribui la realizarea acestui lucru.
(Foto articol: Noul coronavirus: SARS-CoV-2. Credit: Maya Peters Kostman / Innovative Genomics Institute).
