Feltérképezték a koronavírus fegyverét, így jut be a sejtekbe

A koronavírus illusztrációja. Burkán jól láthatóak a fehérjetüskék

A kutatók világszerte versenyt futnak az idővel, hogy hatékony vakcinát, gyógyszert fejlesszenek a koronavírus ellen. Egy kutatócsoportnak sikerült feltérképeznie annak a kulcsproteinnek a molekuláris struktúráját, amit a vírus arra használ, hogy bejusson a sejtjeinkbe. Az új eredmény nagyot lendíthet az oltóanyag kifejlesztésén.

Ismert, hogy a koronavírusok tüskeszerű fehérjéket használnak arra, hogy bejussanak a kiszemelt sejtekbe. A különféle koronavírusok különféle tüskékkel vannak felszerelve, ha ezek formájával tisztában vagyunk, azzal feltárul előttünk a kórokozó gyenge pontja.

Habár a koronavírusok fehérjetüskéi különböznek egymástól, a sejtek megszállásának, a vírus szaporodásának módja gyakorlatilag mindegyiknél ugyanaz; a SARS-Cov-2 tüskéi „kulcsként" funkcionálnak, ezeket „illeszti a zárba", vagyis a sejtek felszíni receptoraiba. Miután a fehérjetüskék hozzákötődtek a receptorokhoz, az „ajtó kinyílik"; a vírus membránja egyesül a sejtmembránnal, a kórokozó genetikai állománya pedig a sejtbe kerül.

Egyszóval ha sikerülne megakadályozni, hogy a fehérjetüskék a receptorokhoz kötődjenek, azzal a vírus képtelen lenne behatolni a sejtbe.

A vírus fegyverének tervrajza

Február elején a SARS-Cov-2 genetikai állományát feltérképezték. Ennek átvizsgálásával Jason McLellan, az austini Texasi Egyetem kutatója és munkatársai megtalálták azokat a géneket is, amik a fehérjetüskéket kódolják. Az információkat elküldték egy biotechnológiai vállalatnak, ami elkészítette a géneket, és azokat visszaküldte McLellan csapatának. Ezt követően a tudósok a géneket laboratóriumi edényben tenyésztett emlőssejtekbe juttatták, amik így előállították a tüskéket.

A következő lépésben kriogenikus elektronmikroszkóp segítségével a tudósoknak sikerült elkészíteniük a tüskék részletes, háromdimenziós „tervrajzát".

Ez nemcsak a vírus fegyverének molekuláris struktúráját mutatja be, de minden egyes atomjának elhelyezkedését is.

McLellan az atomok „koordinátáit" elküldte számos külföldi kutatócsoportnak is, és abban reménykedik, hogy a tüskék tervrajza lesz a vakcinák kifejlesztésének alapja.

A koronavírus illusztrációja. Burkán jól láthatóak a szóban forgó fehérjetüskék Forrás: Science Photo Library/KTSDESIGN/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Ktsdesign/Science Photo Library

A tüske, mint a védőoltás alapja?

Amikor egy idegen betolakodó (vírus vagy baktérium) megtámadja szervezetünket, az immunsejtek úgynevezett antitestekkel vágnak vissza. Ezek az antitestek a behatolók (antigének) specifikus struktúráihoz kötődnek. Ugyanakkor az antitestek termelése időt igényel. A védőoltások gyengített vagy elölt antigének, amik „kiképzik" az immunrendszert erre a feladatra, így az antitestek már készen lesznek, ha a kórokozó megjelenik.

Elméletben a fehérjetüske lehetne a készülő vakcinák alapja; a testbe jutva a szervezet antitesteket termelne ellene, így a SARS-Cov-2 „érkezésére" már fel lenne készítve az immunrendszer.

A kutatók a fehérjetüskéket most állatokba fecskendezik, hogy kipróbálják, teóriájuk gyakorlatba ültethető-e. McLellan úgy véli, a védőoltás kifejlesztése nagyjából 18-24 hónapot venne igénybe. Ez elsőre lassúnak tűnik, de ha azt vesszük, hogy egy vakcina átlagos fejlesztési ideje 10 év, akkor már nem néz ki annyira rossznak a helyzet.

A teljes szakcikk a Science magazinban olvasható.