חוקרים ברחבי העולם מרוצים לפתח חיסונים פוטנציאליים ותרופות להילחם בנגיף הקורונוויר החדש, המכונה SARS-Cov-2. כעת, קבוצת חוקרים הבינה את המבנה המולקולרי של חלבון מפתח בו נגיף הקורונווה משתמש כדי לפלוש לתאים אנושיים, ובכך עלולה לפתוח את הדלת להתפתחות חיסון, על פי ממצאים חדשים.
מחקרים קודמים חשפו כי קורונווירוסים פולשים לתאים באמצעות חלבונים "ספייק" כביכול, אך אותם חלבונים לובשים צורות שונות בקורונווירוסים שונים. להבין את צורתו של חלבון הדוקרן ב- SARS-Cov-2 הוא המפתח להבנת הדרך למקד לנגיף, אמר ג'ייסון מקלן, מחבר בכיר למחקר ופרופסור חבר למדעי הביולוגיה המולקולרית באוניברסיטת טקסס באוסטין.
הכל על COVID-19
-ראה עדכונים חיים על וירוס ה- Coronaviv החדש
-כמה קטלני הוא COVID-19?
-כיצד נגיף הנגיף החדש משתווה לשפעת?
-מדוע ילדים 'נעדרים' מהתפרצות וירוס קורונה?
אף על פי שווירוס הקורונאביה משתמש בחלבונים רבים ושונים בכדי לשכפל ולפלוש לתאים, חלבון הדוקר הוא החלבון העיקרי לפני השטח בו הוא משתמש בכדי לקשור לקולטן - חלבון נוסף הפועל כמו פתח לתא אנושי. לאחר שחלבון הדוקר נקשר לקולטן התא האנושי, הממברנה הנגיפית מתמזגת עם קרום התא האנושי, ומאפשרת לגנום של הנגיף להיכנס לתאים אנושיים ולהתחיל זיהום. אז "אם אתה יכול למנוע התקשרות ואיחוי, תמנע כניסה", אמר מקלן ל- Live Science. אבל כדי למקד חלבון זה, אתה צריך לדעת איך הוא נראה.
מוקדם יותר החודש פרסמו החוקרים את הגנום של SARS-Cov-2. באמצעות גנום זה, זיהו מקלן וצוותו בשיתוף עם מכוני הבריאות הלאומיים (NIH) את הגנים הספציפיים שקודדים לחלבון הדוקר. לאחר מכן הם שלחו את המידע הגני הזה לחברה שיצרה את הגנים והחזירה אותם. הקבוצה הזריקה אז את הגנים לתאי היונקים בכלי מעבדה ואותם תאים ייצרו את חלבוני הדוקר.
בשלב הבא, באמצעות טכניקת מיקרוסקופיה מאוד מפורטת הנקראת מיקרוסקופיית אלקטרונים קריוגניים, הקבוצה יצרה "מפה", או "תכנית תכנון" של חלבוני הדוקר. התוכנית חשפה את מבנה המולקולה, תוך מיפוי המיקום של כל אחד מהאטומים שלו בחלל.
"זה מרשים שהחוקרים האלה הצליחו להשיג את המבנה כל כך מהר," אמר אוברי גורדון, פרופסור חבר לאפידמיולוגיה באוניברסיטת מישיגן שלא היה חלק מהמחקר. "זהו צעד חשוב מאוד קדימה ועשוי לעזור בפיתוח חיסון נגד SARS-COV-2."
סטיבן מורס, פרופסור מבית הספר לבריאות הציבור באוניברסיטת קולומביה, שגם לא היה חלק מהמחקר, מסכים. חלבון הדוקרן "יהיה הבחירה הסבירה להתפתחות מהירה של אנטיגנים לחיסונים" וטיפולים, אמר ל- Live Science במייל. הכרת המבנה תועיל מאוד לפיתוח חיסונים ונוגדנים בעלי פעילות טובה, כמו גם ייצור כמויות גבוהות יותר של חלבונים אלה, הוסיף.
הצוות שולח "קואורדינטות" אטומיות אלה לעשרות קבוצות מחקר ברחבי העולם הפועלות לפיתוח חיסונים ותרופות למיקוד ל- SARS-CoV-2. בתוך כך, מקלן וצוותו מקווים להשתמש במפת חלבון הדוקרב כבסיס לחיסון.
כאשר פולשים זרים, כמו חיידקים או נגיפים, פולשים לגוף, תאים חיסוניים נלחמים בחזרה על ידי ייצור חלבונים הנקראים נוגדנים. נוגדנים אלה נקשרים למבנים ספציפיים בפולש הזר, המכונים האנטיגן. אך הפקת נוגדנים יכולה לקחת זמן. חיסונים הם אנטיגנים מתים או מוחלשים המכשירים את מערכת החיסון ליצירת נוגדנים אלה לפני שהגוף נחשף לנגיף.
בתיאוריה, חלבון הדוקר עצמו "יכול להיות חיסון או גרסאות של חיסון", אמר מקלן. כשאתה מזריק חיסון זה מבוסס חלבון, "בני אדם היו מייצרים נוגדנים כנגד הדוקרן, ואז אם הם היו נחשפים אי פעם לנגיף החי," הגוף היה מוכן, הוסיף. על סמך מחקרים קודמים שעשו על קורונווירוסים אחרים, החוקרים הציגו מוטציות, או שינויים בכדי ליצור מולקולה יציבה יותר.
אכן, "המולקולה נראית ממש טובה; היא מתנהגת ממש טוב; סוג המבנה מדגים כי המולקולה יציבה באישור הנכון שקיווינו לה," אמר מקלן. "אז עכשיו אנו ואחרים נשתמש במולקולה שיצרנו כבסיס לחיסון נגד אנטיגן." עמיתיהם ב- NIH יזריקו כעת את חלבוני הדוקרנים האלה לבעלי חיים כדי לראות עד כמה החלבונים מעוררים ייצור נוגדנים.
עם זאת, מקלן חושב שסביר להניח שחיסון נמצא בערך 18 עד 24 חודשים. זה "עדיין די מהיר בהשוואה להתפתחות תקינה של חיסונים, שעשויה לארוך 10 שנים", אמר.
הממצאים פורסמו היום (19 בפברואר) בכתב העת Science.
