Visame pasaulyje tyrėjai siekia sukurti galimas vakcinas ir vaistus kovai su naujuoju koronavirusu, vadinamu SARS-Cov-2. Dabar tyrėjų grupė išsiaiškino pagrindinio baltymo, kurį koronavirusas sunaikina žmogaus ląstelėse, molekulinę struktūrą, pagal naujas išvadas potencialiai atverdamas duris vakcinos sukūrimui.
Ankstesni tyrimai atskleidė, kad koronavirusai įsiskverbia į ląsteles per vadinamuosius „smaigalio“ baltymus, tačiau tie baltymai įgyja skirtingas formas skirtinguose koronavirusuose. Jason McLellan, vyresnysis tyrimo autorius ir molekulinių bios mokslų profesorius iš Teksaso universiteto Austine, yra svarbiausias SARS-Cov-2 baltymo smailių baltymo formos nustatymas.
Viskas apie COVID-19
-Peržiūrėkite tiesioginius naujojo koronaviruso atnaujinimus
-Kiek mirtinas yra COVID-19?
-Kaip naujas koronavirusas lyginamas su gripu?
-Kodėl vaikai „dingo“ dėl koronaviruso protrūkio?
Nors koronavirusas naudoja daugybę skirtingų baltymų, kad replikuotųsi ir įsibrautų į ląsteles, smailinis baltymas yra pagrindinis paviršiaus baltymas, kurį jis naudoja prisijungdamas prie receptoriaus - kito baltymo, kuris veikia kaip durys į žmogaus ląstelę. Po to, kai smailinis baltymas prisijungia prie žmogaus ląstelių receptorių, viruso membrana susilieja su žmogaus ląstelės membrana, leisdama viruso genomui patekti į žmogaus ląsteles ir pradėti infekciją. Taigi, „jei jūs galite užkirsti kelią prisirišimui ir susiliejimui, užkirsite kelią patekti“, - „McLellan“ pasakojo „Live Science“. Tačiau norėdami nukreipti dėmesį į šį baltymą, turite žinoti, kaip jis atrodo.
Anksčiau šį mėnesį tyrėjai paskelbė SARS-Cov-2 genomą. Naudodamas tą genomą, McLellanas ir jo komanda, bendradarbiaudami su Nacionaliniais sveikatos institutais (NIH), nustatė specifinius genus, kurie koduoja smaigalio baltymą. Tada jie išsiuntė tą genų informaciją įmonei, kuri sukūrė genus ir išsiuntė juos atgal. Tada grupė suleido tuos genus į žinduolių ląsteles laboratoriniame inde ir tos ląstelės gamino smaigalius baltymus.
Tada, naudodama labai išsamią mikroskopijos metodą, vadinamą kriogenine elektronų mikroskopija, grupė sukūrė smaigalio baltymų 3D žemėlapį arba brėžinį. Projektas atskleidė molekulės struktūrą, nurodant kiekvieno jos atomo vietą erdvėje.
„Įspūdinga, kad šie tyrėjai sugebėjo taip greitai gauti struktūrą“, - teigė Mičigano universiteto epidemiologijos docentas Aubree Gordon, kuris nebuvo tyrimo dalis. "Tai labai svarbus žingsnis į priekį ir gali padėti sukurti vakciną nuo SARS-COV-2."
Jam pritaria ir Kolumbijos universiteto Mailmano visuomenės sveikatos mokyklos profesorius Stephenas Morse'as, kuris taip pat nedalyvavo tyrime. „Spike“ baltymas „būtų greičiausias pasirinkimas sparčiam vakcinų antigenų vystymuisi“ ir gydymas “, - jis sakė„ Live Science “el. Laiške. Jis pridūrė, kad žinant struktūrą, „būtų labai naudinga kuriant didelio aktyvumo vakcinas ir antikūnus“, taip pat būtų gaminami didesni šių baltymų kiekiai.
Komanda siunčia šias atomines „koordinates“ dešimčiai tyrimų grupių visame pasaulyje, kurios dirba kurdamos vakcinas ir vaistus, skirtus SARS-CoV-2. Tuo tarpu McLellanas ir jo komanda tikisi vakcinos pagrindu naudoti smaigalio baltymo žemėlapį.
Kai svetimšaliai įsibrovėliai, tokie kaip bakterijos ar virusai, įsiveržia į organizmą, imuninės ląstelės kovoja atgal gamindamos baltymus, vadinamus antikūnais. Šie antikūnai jungiasi prie specifinių svetimo įsibrovėlio struktūrų, vadinamų antigenu. Bet antikūnų gamyba gali užtrukti. Vakcinos yra negyvos arba susilpnėję antigenai, kurie moko imuninę sistemą sukurti šiuos antikūnus prieš organizmui veikiant virusą.
Teoriškai pats smaigalys baltymas „gali būti arba vakcina, arba vakcinos variantai“, - teigė McLellanas. Kai suleisite šią vakcinomis su baltymais pagamintą vakciną, „žmogus pagamins antikūnus prieš smaigalį, o tada, jei kada nors būtų veikiami gyvo viruso“, organizmas bus paruoštas, pridūrė jis. Remdamiesi ankstesniais tyrimais, kuriuos jie atliko dėl kitų koronavirusų, tyrėjai pristatė mutacijas arba pokyčius, kad sukurtų stabilesnę molekulę.
Iš tiesų, „molekulė atrodo tikrai gera; ji tikrai gerai elgiasi; tokios struktūros rodo, kad molekulė yra stabili teisingai patvirtinant, ko mes tikėjomės“, - teigė McLellanas. "Taigi dabar mes ir kiti panaudosime sukurtą molekulę kaip vakcinos antigeno pagrindą." Jų kolegos NIH dabar švirkšs šiuos smaigalius baltymus gyvūnams, kad pamatytų, kaip gerai baltymai skatina antikūnų gamybą.
Vis dėlto McLellanas mano, kad skiepai greičiausiai praeis po 18–24 mėnesių. Tai „vis dar gana greitas, palyginti su įprastu vakcinų sukūrimu, kuris gali užtrukti 10 metų“, - sakė jis.
Išvados buvo paskelbtos šiandien (vasario 19 d.) Žurnale „Science“.
