SARS-CoV-2 vīruss, kas izraisa COVID-19, izraisa smagu akūtu respiratoro sindromu, iespējams, atšķirībā no citiem koronavīrusiem, par kuriem zināms, ka tie izraisa vieglas sezonālās saaukstēšanās slimības un kas parādījās 2019. gadā, un rada jautājumu par to, kāpēc viens koronavīruss ietekmē cilvēkiem daudz smagāk nekā citi. Nesenā pētījumā, kas publicēts starptautiskajā žurnālā Nature ar nosaukumu "TMPRSS2 ir cilvēka koronavīrusa HKU1 funkcionāls receptors", Pastēra institūta un citu institūciju zinātnieki savos pētījumos ir snieguši daļēju atbildi uz šo jautājumu un identificējuši sezonālo. Pasteur institūts un citas institūcijas ir sniegušas daļēju atbildi uz šo jautājumu, identificējot kanālu, pa kuru sezonālais koronavīruss HKU1 nonāk cilvēka šūnās.
HKU1 saistās ar citu receptoru nekā SARS-CoV-2, kas daļēji var izskaidrot abu koronavīrusu smaguma pakāpes atšķirību, un receptors varētu būt noderīgs veids, kā palīdzēt noskaidrot koronavīrusu izplatību un patoloģiju. to evolūcijas uzraudzība. Pašlaik ir zināmi septiņi koronavīrusi, kas inficē cilvēkus, no kuriem četri parasti tiek uzskatīti par viegli patogēniem, tostarp HKU1, 229E, NL63 un OC43, un trīs no tiem ir ļoti patogēni, tostarp SARS-CoV-1, Mers. -CoV un SARS-CoV{11}}. 2005. gadā pētnieki pirmo reizi izolēja HKU1 no vecāka gadagājuma vīrieša no Honkongas, kurš cieta no smagas pneimonijas. Tāpat kā SARS-CoV{15}}, HKU1 galvenokārt inficē ķermeņa augšējo elpceļu šūnas, tomēr reti inficē bronhu caurules un plaušu alveolas, un HKU1 vīruss izraisa saaukstēšanos un citus vieglus elpceļu simptomus. Pacientiem var rasties arī komplikācijas, tostarp smagas elpceļu infekcijas, īpaši maziem bērniem, gados vecākiem cilvēkiem un cilvēkiem ar novājinātu imunitāti. Tiek lēsts, ka 70% bērnu inficēsies pirms 6 gadu vecuma, un kopumā 75%-95% pasaules iedzīvotāju ir bijuši pakļauti HKU1, kas, iespējams, ir salīdzināms ar citiem sezonāliem cilvēka koronavīrusiem.
Zinātnieki identificē specifiskos receptorus, ko koronavīrusi izmanto, lai iekļūtu cilvēka šūnās.
Attēls no: Daba (2023). DOI: 10,1038/s41586-023-06761-7
Šūnu līmenī koronavīrusu proteīni tiek šķelti vai sadalīti uz pusēm, kad tie ir saistīti ar receptoru, un šī sadalīšanās parādība ir būtiska vīrusu saplūšanai, iekļūšanai un proliferācijai. Daži koronavīrusi (piemēram, SARS-CoV-2 un NL63) spēj izmantot ACE2 receptoru kā vārteju, lai iekļūtu šūnā, un līdz šim HKU1 un OC43 ir vienīgie, kam ir nezināmi koronavīrusu receptori. Šajā pētījumā pētnieki identificēja TMPRSS2 enzīmu klasi vai var darboties kā receptors, lai HKU1 iekļūtu šūnā, un, tiklīdz notiek saistīšanās, TMPRSS2 inducē HKU1 saplūšanu ar šūnu, kas izraisa vīrusu infekciju. Izmantojot metožu kombināciju. lai to pārbaudītu in vitro un šūnu kultūrās, pētnieki atklāja, ka TMPRSS2 receptors ar HKU1 muguriņām ar augstu afinitāti, kas nebija SARS-CoV-2 gadījumā.
Pētnieks Olivjē Švarcs sacīja, ka pēc vīrusa receptora noteikšanas būs iespējams precīzāk raksturot mērķa šūnas, kā arī iegūt dziļāku izpratni par vīrusa iekļūšanu, proliferācijas mehānismiem un infekcijas patofizioloģiskajām iezīmēm; Pētījums šajā rakstā atklāja arī vairākas evolūcijas stratēģijas, ko izmanto koronavīrusi, kas spēj izmantot TMPRSS2, lai saistīties ar mērķa šūnām vai izraisītu vīrusu un saplūšanu ar mērķa šūnām un vīrusu iekļūšanu. Šie cilvēka patogēnie vīrusi var izmantot dažādus receptorus, lai ietekmētu to patogenitātes smagumu, un receptoru līmenis elpošanas šūnās ir atšķirīgs, kas savukārt ietekmē šūnu uzņēmību pret infekcijām un vīrusu izplatīšanos; Tiklīdz būs zināmi vīrusa iekļūšanas šūnā ceļi, pētnieki varēs efektīvāk apkarot infekciju, izstrādājot mērķtiecīgas terapijas un novērtējot virulences risku, ko nākotnē rada jauni koronavīrusi. infekcijas.
Tajā pašā laikā pētnieki arī izstrādāja un atklāja nanoķermeni, kas inhibē HKU1 infekciju, saistoties ar TMPRSS2 receptoru, un šie līdzekļi pašlaik ir patentēti to iespējamās terapeitiskās aktivitātes dēļ. Kopumā šeit sniegtie rezultāti atklāj vairākas evolūcijas stratēģijas koronavīrusiem, kas var izmantot TMPRSS2, lai tieši saistīties ar mērķa šūnām vai vadītu muguriņas vīrusu membrānu saplūšanai un iekļūšanai mērķa šūnās.
