Κορωνοϊός – Φυσικό μπλόκο από δυο πρωτεΐνες του οργανισμού μας

Την «Αχίλλειο πτέρνα» του κορωνοϊού  φαίνεται πως ανακάλυψαν οι επιστήμονες, ανοίγοντας το δρόμο για την ανάπτυξη φαρμάκων που θα καταστέλλουν τη δράση του ιού, ανεξάρτητα από την παραλλαγή που θα επικρατεί κάθε φορά. Το εντυπωσιακό είναι ότι πρόκειται για δυο συγκεκριμένες πρωτεΐνες που μπορούν να δεσμεύουν σάκχαρα.

Το πόσο μολυσματικός είναι ο κορωνοϊός, καθορίζεται από την αλληλεπίδραση της πρωτεΐνης – ακίδας με τον κύριο μηχανισμό εισόδου του ιού στον οργανισμό μας και ειδικότερα με τους υποδοχείς του μετατρεπτικού ενζύμου της αγγειοτασίνης 2 (ACE2), την «πόρτα» που χρησιμοποιεί ο ιός για να εισβάλλει στα κύτταρά μας.

Για να αποφύγει την αντίδραση του ανοσοποιητικού μας συστήματος, ο ιός χρησιμοποιεί ένα μηχανισμό «κάλυψης», τη γλυκοζυλίωση, προκειμένου να δημιουργήσει μια «ζαχαρένια» επικάλυψη σε συγκεκριμένες θέσεις της πρωτεΐνης – ακίδας.

Οι ερευνητές τώρα, εντοπίζουν δύο πρωτεΐνες που δεσμεύουν το σάκχαρο και εμποδίζουν την είσοδο του ιού στο σώμα μας. Το εμπόδιο αυτό, μάλιστα, αφορά όλες τις παραλλαγές του ιού που κυκλοφορούν μέχρι στιγμής.

Σχετική μελέτη από το Ινστιτούτο Μοριακής Βιοτεχνολογίας της Αυστριακής Ακαδημίας Επιστημών που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό EMBO δίνει ελπίδες για θεραπευτικές παρεμβάσεις που θα αφορούν όλες τις παραλλαγές του κορωνοϊού.

Οι λεκτίνες

Ο Ζόζεφ Πένινγκερ, επικεφαλής της ομάδας του Ινστιτούτου Μοριακής Βιοτεχνολογίας, αλλά και διευθυντής του Ινστιτούτου Επιστημών Ζωής στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας (UBC) στο Βανκούβερ του Καναδά, ανέλυσε το συλλογισμό της ερευνητικής ομάδας, λέγοντας πως οι λεκτίνες, είναι πρωτεΐνες που δεσμεύουν τη ζάχαρη.  Από την πλευρά του ο Ντέιβιντ Χόφμαν, συγγραφέας της μελέτης, πρόσθεσε: «Πιστεύαμε διαισθητικά ότι οι λεκτίνες θα μπορούσαν να μας βοηθήσουν να βρούμε νέους τρόπους αλληλεπίδρασης της πρωτεΐνης ακίδας με την επικάλυψη της ζάχαρης».

Από την έρευνα για τις λεκτίνες, διαπιστώθηκε ότι οι θέσεις γλυκοζυλίωσης της πρωτεΐνης ακίδας παραμένουν ίδιες σε όλες τις παραλλαγές που κυκλοφορούν. Έτσι, με τον εντοπισμό των λεκτινών που συνδέουν αυτές τις θέσεις γλυκοζυλίωσης, οι ερευνητές θα μπορούσαν να βρουν το δρόμο για την ανάπτυξη ισχυρών θεραπευτικών παρεμβάσεων.

Πράγματι, η ομάδα ανέπτυξε και δοκίμασε περισσότερες από 140 λεκτίνες θηλαστικών. Μεταξύ αυτών, δύο βρέθηκαν να συνδέονται ισχυρά με την πρωτεΐνη ακίδα. Οι Clec4g και CD209c.

Με την ανακάλυψη, ο επίσης συγγραφέας της μελέτης και μεταδιδακτορικός ερευνητής στο εργαστήριο Πέννιγνερ, Στέφαν Μεράιτερ  επεσήμανε ότι «Έχουμε τώρα διαθέσιμα εργαλεία που μπορούν να δεσμεύσουν το προστατευτικό στρώμα του ιού και έτσι να εμποδίσουν τον ιό να εισέλθει στα κύτταρα», για να προσθέσει: «Αυτός ο μηχανισμός θα μπορούσε πράγματι να είναι η αχίλλειος πτέρνα που οι επιστήμονες λαχταρούσαν να βρουν!».

Ο δρόμος από την «ασπίδα ασυλίας» του κορωνοϊού μέχρι την «Αχίλλειο πτέρνα» του, απαίτησε αρκετά σύγχρονες ερευνητικές τεχνικές. Σε συνεργασία με τον Πίτερ Χιντερντόρφερ του Ινστιτούτου Βιοφυσικής στο Πανεπιστήμιο του Λιντς, στην Αυστρία, η ομάδα χρησιμοποίησε βιοφυσικές μεθόδους υψηλής τεχνολογίας για να αναλύσει πώς γίνεται η δέσμευση της λεκτίνης με λεπτομέρειες. Συγκεκριμένα, οι ερευνητές μέτρησαν ποιες δυνάμεις δέσμευσης και πόσοι δεσμοί εμφανίζονται μεταξύ των λεκτινών και της πρωτεΐνης- ακίδας. Αυτό ξεκαθάρισε επίσης σε ποιες δομές σακχάρων συνδέονται οι λεκτίνες Clec4g και CD209c.

Θεραπευτικές παρεμβάσεις στον ορίζοντα

Επιπλέον, η ομάδα διεπίστωσε ότι οι δύο λεκτίνες συνδέονται με τη θέση Ν-γλυκάνης N343 της πρωτεΐνης ακίδας. Αυτό το συγκεκριμένο σημείο είναι τόσο σημαντικό για την ακίδα, που δεν μπορεί ποτέ να χαθεί – σε οποιαδήποτε μολυσματική παραλλαγή.

Για την ακρίβεια, ενδεχόμενη διαγραφή αυτής της θέσης γλυκοζυλίωσης καθιστά την πρωτεΐνη – ακίδα ασταθή. Μάλιστα, έχει αποδειχθεί από άλλες επιστημονικές ομάδες ότι οι ιοί με μεταλλαγμένο σημείο Ν343 δεν ήταν μολυσματικοί.

«Αυτό σημαίνει ότι οι λεκτίνες συνδέονται με μια συγκεκριμένη θέση γλυκανών που είναι απαραίτητη για τη λειτουργία της πρωτεΐνης – ακίδας. Επομένως είναι εξαιρετικά απίθανο να προκύψει μετάλλαξη που να στερείται αυτής της γλυκάνης», εξηγεί ο Μεράιτερ.

Μείωση μολυσματικότητας

Προς ενθουσιασμό της ομάδας, οι δύο λεκτίνες μείωσαν ταυτόχρονα και τη μολυσματικότητα του κορωνοϊού σε ανθρώπινα πνευμονικά κύτταρα.

Αναφερόμενος στις φαρμακευτικές αγωγές που μπορούν να αναδυθούν από την πρόσφατη ανακάλυψη, ο Ζόζεφ Πένινγκερ σημείωσε πως  «Η προσέγγιση της ομάδας είναι συγκρίσιμη με τον μηχανισμό συγκεκριμένου υποψήφιου φαρμάκου (APN01) για το οποίο έχουν ήδη ξεκινήσει κλινικές δοκιμές. Πρόκειται για ένα γενετικά τροποποιημένο ανθρώπινο μετατρεπτικό ένζυμο της αγγειοτασίνης 2 (ACE2) που συνδέεται επίσης με την πρωτεΐνη κορωνοϊού. Όταν η τελευταία καταλαμβάνεται από το φάρμακο, η «πόρτα» εισόδου στο κύτταρο μπλοκάρεται.

Τώρα, εντοπίσαμε τις φυσικές λεκτίνες θηλαστικών που είναι ικανές να κάνουν ακριβώς το ίδιο».