Još nije u potpunosti shvaćeno kako SARS-CoV-2 pokreće proces replikacije tokom infekcije. Istraživači sa Helmholc instituta u Vircburgu su sada po prvi put pokazali u časopisu Cell da je ljudski protein SND1 taj koji zajedno sa virusnim proteinom NSP9 stimuliše program genetske replikacije virusa u inficiranim ćelijama.
Naučnici su bili iznenađeni kada su otkrili da NSP9 deluje kao prvi građevinski blok u proizvodnji novog virusnog genetskog materijala. Nalazi su značajni za dalja osnovna istraživanja, ali bi mogli da dovedu i do novih puteva za lečenje COVID-19 i drugih zaraznih bolesti izazvanih korona virusima.
SARS-CoV-2, virus odgovoran za bolest COVID-19 sa skoro sedam miliona smrtnih slučajeva širom sveta do danas, ima karakterističan genetski sastav u potpunosti napravljen od ribonukleinske kiseline (RNA). Ova RNK sadrži uputstva za kreiranje novih kopija virusa. Kada SARS-CoV-2 inficira ćeliju domaćina, on preuzima mašineriju za ekspresiju gena ćelije da bi se kopirala i reprodukovala. Ovo uključuje stvaranje različitih tipova virusne RNK, od kojih svaka ima specifičnu ulogu u ciklusu replikacije virusa.
U studiji Vircburškog Helmholc instituta za istraživanje infekcija zasnovanih na RNK, sajta Braunšvajg Helmholc centra za istraživanje infekcija u saradnji sa Julius-Makimilians-Universitat Vurzburg, tim na čelu sa vođom istraživačke grupe Matijasom Munšauerom fokusirao se na interakcije između različite SARS-CoV-2 RNK i proteine ljudske ćelije domaćina.
„Iako smo naučili mnogo o funkcijama sopstvenih proteina virusa, još uvek otkrivamo kako proteini iz zaražene ljudske ćelije utiču na sposobnost SARS-CoV-2 da se replicira“, objašnjava Munšauer.
Nora Šmit je postdoktor u laboratoriji Munschauer i jedan od prvih autora. „Otkrili smo da protein domaćina nazvan SND1 prepoznaje specifičan tip virusne RNK poznat kao RNK negativnog smisla“, kaže ona. „Ova RNK negativnog smisla služi kao šablon za pojačavanje novih virusnih RNK molekula, ali se ne prevodi u protein.“
Pokazalo se da je SND1 neophodan za virus da efikasno kopira virusnu RNK unutar ljudskih ćelija. Ne samo da se vezuje za šablone za sintezu virusne RNK negativnog sensa, već je i u interakciji sa virusnim proteinom zvanim NSP9.
Juanđie Vej je takođe član prvog autorskog tima. „Naše istraživanje je otkrilo ključni detalj“, rekao je dr. student rado izveštava. „Podstaknut ljudskim faktorom SND1, virus pokreće proizvodnju RNK koristeći sopstveni protein NSP9 kao prajmer.“ Drugim rečima, NSP9 služi kao prvi građevinski blok rastućeg RNK lanca.
Sa SND1, autori opisuju prvi protein domaćina identifikovan da prepozna virusnu RNK negativnog sensa. Takođe su po prvi put uspeli da pokažu da vezivanje ljudskog proteina za SARS-CoV-2 RNK i njegova interakcija sa NSP9 pomaže da se pokrene replikacija virusa. Ako je faktor domaćina SND1 odsutan, inicijacija sinteze virusne RNK pomoću NSP9 je poremećena i proizvodnja virusne RNK je manje efikasna.
Ovi nalazi su iznenađujući i podstiču ažuriranje udžbenika o koronavirusu, zaključio je tim, koji je uključivao i naučnike iz drugih istraživačkih institucija u Nemačkoj i SAD, uključujući FOR-COVID istraživačku mrežu i Broad institut MIT-a i Harvarda u Bostonu. Pored osnovnih istraživanja, medicina bi mogla imati koristi od novih terapijskih ciljeva u budućnosti. Štaviše, postoje dokazi da retke varijante sekvence u genu SND1 mogu biti povezane sa teškim infekcijama COVID-19 i hospitalizacijama.
U ovom kontekstu, potrebna su dalja istraživanja. Takođe će biti zanimljivo analizirati u budućnosti da li je funkcija SND1 i NSP9 očuvana u drugim koronavirusima ili, na primer, da li ljudski protein SND1 takođe stimuliše replikaciju drugih RNK virusa koji izazivaju ljudske bolesti, kao što su grip ili RSV ( respiratorni sincicijalni virus). Štaviše, budući rad će morati da osvetli tačne molekularne karakteristike koje pokreću vezivanje SND1 za RNK negativnog smisla SARS-CoV-2 ili drugih koronavirusa.
