Naučnici sa EPFL-a otkrili su lukavu strategiju koju SARS-CoV-2, virus koji izaziva COVID-19, koristi da poveća svoju infektivnost.
SARS-CoV-2, novi koronavirus prvi put identifikovan krajem 2019. godine, od tada se proširio globalno, što je dovelo do pandemije COVID-19 koja je pogodila milione. Dok se zemlje bore sa njegovim zdravstvenim, socijalnim i ekonomskim uticajima, naučnici i istraživači širom sveta neumorno rade na boljem razumevanju virusa i razvoju efikasnih tretmana i vakcina.
U novoj studiji, istraživači sa EPFL-a otkrili su novi mehanizam kojim SARS-CoV-2 povećava svoju infektivnost. Studija se fokusira na zloglasni Spike protein virusa, koji mu omogućava da uđe i inficira ljudske ćelije. Istraživanje, koje je sada objavljeno u Nature Communications, vodili su Francisco S. Meskuita i Laurence Abrami u grupi Gisou van der Goot na EPFL-ovoj školi prirodnih nauka.
Nakon inficiranja domaćina, SARS-CoV-2 manipuliše njegovom ćelijskom mašinerijom da modifikuje enzim koji zatim turbo puni Spajkovu sposobnost da napadne druge ćelije. Enzim, skraćeno ZDHHC20, obično označava proteine sa malim molekulom masti koji menja njihov način rada.
Ali nakon infekcije, virus preuzima enzim ZDHHC20. „U našem prethodnom radu otkrili smo enzim koji modifikuje protein SARS-CoV-2 Spike — on mu dodaje lipide — i to je neophodno za spajanje virusa sa ciljnim ćelijama“, kaže van der Goot. „Ono što sada pokazujemo je da virus zapravo pokreće optimizaciju enzima izazivanjem promene u transkripciji svog gena.
Analizirajući efekte SARS-CoV-2 na gen (zdhhc20), istraživači su otkrili da virus pokreće promenu na mestu početka transkripcije – delu gena gde počinje proces njegovog „čitanja“ u protein.
Proučavajući i ćelije u laboratoriji i žive organizme, oni su potvrdili da ova „transkripciona promena“ proizvodi enzim sa 67 dodatnih aminokiselina. Ovo je dovoljno da poveća aktivnost dodavanja lipida na Spike-u 37 puta, što dovodi do značajno povećane virusne infektivnosti.
Tim je takođe koristio metaboličko obeležavanje, Vestern blotting i imunofluorescenciju da bi vizuelizovao i kvantifikovao proteine, i dobio sveobuhvatan uvid u manipulativne taktike virusa.
Kopajući dublje, istraživači su otkrili da je ova promena u početku transkripcije gena nešto što ćelije normalno rade kao odgovor na stres ili izazove – u slučaju studije, hemijski izazvan kolitis. To znači da SARS-CoV-2 otima već postojeći put odgovora na oštećenje ćelija kako bi stvorio više infektivnih virusa.
Ovo otkriće naglašava taktiku SARS-CoV-2 za povećanje njegove infektivnosti, nudeći nacrt za potencijalne tretmane i sugeriše da bi drugi virusi mogli da koriste slične strategije kooptiranja odbrane domaćina. Pored toga, nalazi ukazuju da bi ćelijski odgovor koji virus koristi mogao biti opšta reakcija na različite stresove, što proširuje nalaze studije izvan virusne infekcije.
