Η «Αχίλλειος Πτέρνα» του κορωνοϊού

Ο κορωνοϊόςSARS-CoV-2βασίζεται σε έναν ειδικό μηχανισμό για την παραγωγή πρωτεϊνών. Ομάδα της οποίας ηγήθηκαν ερευνητές τουETH Zurichανέλυσαν σε μοριακό επίπεδο αυτή τη διαδικασία και έδειξαν ότι μπορεί να παρεμποδίζεται από χημικές ενώσεις, μειώνοντας σημαντικά την αναπαραγωγή του ιού στα μολυσμένα κύτταρα. 

Η «Αχίλλειος Πτέρνα» του κορωνοϊού

Οι ιοί απαιτούν τους πόρους ενός μολυσμένου κυττάρου για να αναπαραχθούν και μετά να μολύνουν άλλα κύτταρα και να μεταδοθούν σε άλλα άτομα. Απαραίτητο βήμα στον κύκλο ζωής των ιών είναι η παραγωγή νέων ιικών πρωτεϊνών με βάση τις οδηγίες στο γονιδίωμαRNAτου ιού. Με αυτά τα σχέδια, η μηχανή σύνθεσης πρωτεϊνών του ίδιου του κυττάρου, το ριβόσωμα, παράγει τις πρωτεΐνες του ιού. Στην απουσία μόλυνσης ιού, το ριβόσωμα κινείται στοRNAσε συγκεκριμένα βήματα, διαβάζοντας τρία βήματαRNAτη φορά. Αυτός ο κώδικας ορίζει το σχετικό αμινοξύ που προσδένεται στην αναπτυσσόμενη πρωτεΐνη. Πολύ σπάνια- σχεδόν ποτέ- ένα ριβόσωμα προσπερνά ένα ή δύο γράμματαRNAαντί να ακολουθεί την καθιερωμένη διαδικασία. Όταν συμβαίνει κάτι τέτοιο, αποκαλείται «frameshift» και οδηγεί σε λανθασμένη ανάγνωση γενετικού κώδικα.  Αυτό δεν συμβαίνει σχεδόν ποτέ στα κύτταρά μας. Θα μπορούσε να οδηγήσει σε δυσλειτουργικές κυτταρικές πρωτεΐνες, ωστόσο συγκεκριμένοι ιοί, όπως οι κορωνοϊοί και οHIV,βασίζονται σε ένα γεγονόςframeshiftγια να ρυθμίζουν τα επίπεδα των ιικών πρωτεϊνών. Για παράδειγμα οSARS-CoV-2βασίζεται πολύ στοframeshiftingπου προκαλείται από ένα ασυνήθιστο «δίπλωμα» στο ιικόRNA. 

 Ως εκ τούτου τοframeshiftingείναι απαραίτητο για τον ιό μα δεν συμβαίνει ποτέ στον οργανισμό μας- και, σε αυτό το πλαίσιο, οποιαδήποτε ουσία το εμποδίζει στοχεύοντας αυτό το «δίπλωμα»RNAθα ήταν χρήσιμη κατά του ιού. Ωστόσο μέχρι τώρα δεν υπήρχαν πληροφορίες για το πώς το ιικόRNAαλληλεπιδρά με το ριβόσωμα για την προώθηση τουframeshifting,κάτι που θα ήταν σημαντικό για την ανάπτυξη φαρμάκου.  Ομάδα ερευνητών από τοETH Zurichκαι των Πανεπιστημίων της Βέρνης, της Λωζάννης και του Κορκ, κατάφερε για πρώτη φορά να αποκαλύψει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ του ιικού γονιδιώματος και του ριβοσώματος κατά τοframeshifting.Τα αποτελέσματα αυτά δημοσιεύτηκαν στοScience.  Χρησιμοποιώντας εξελιγμένα βιοχημικά πειράματα, οι ερευνητές μπόρεσαν να «πιάσουν» το ριβόσωμα στο σημείοframeshiftingτου γονιδιώματοςSARS-CoV-2.Μετά ήταν σε θέση να το μελετήσουν. Τα αποτελέσματα απέδωσαν μια μοριακή περιγραφή της διαδικασίας με λεπτομέρεια άνευ προηγουμένου, και αποκάλυψαν έναν αριθμό μη αναμενόμενων χαρακτηριστικών.  Οι ανακαλύψεις αυτές θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη φαρμάκων κατά του ιού: Προηγούμενες μελέτες είχαν δείξει πως αρκετές ενώσεις είναι σε θέση να εμποδίσουν τοframeshiftingσε κορωνοϊούς, ωστόσο η έρευνα αυτή παρέχει πληροφορίες για την επίδραση αυτών των ενώσεων στονSARS-CoV-2σε μολυσμένα κύτταρα.  Στα πειράματα που έγιναν η αναπαραγωγή ιού μειώθηκε 3-4 φορές, ενώ δεν παρατηρήθηκε τοξικότητα στα κύτταρα που δέχτηκαν τη θεραπεία (αν και υπήρξαν κάποιες διαφορές στον τρόπο λειτουργίας των διαφορετικών ενώσεων).  Οι συγκεκριμένες ενώσεις δεν είναι αρκετά ισχυρές για να μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως φάρμακα, ωστόσο η έρευνα αυτή υποδεικνύει πως η παρεμπόδιση τουframeshiftingέχει επίδραση στην αναπαραγωγή του ιού, ανοίγοντας τον δρόμο για την ανάπτυξη καλύτερων ενώσεων. 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s