Nowy koronawirus SARS-CoV-2 zawiera enzym, który może przeciwdziałać wrodzonemu mechanizmowi obronnemu komórki przed wirusami, co wyjaśnia, dlaczego jest on bardziej zakaźny niż poprzednie wirusy wywołujące SARS i MERS. Odkrycie Uniwersytetu w Kobe może wskazać drogę do opracowania skuteczniejszych leków na tę i być może podobne, przyszłe choroby.
Kiedy wirus atakuje, odpowiedź immunologiczna organizmu składa się z dwóch podstawowych warstw obrony: wrodzonego i nabytego układu odpornościowego. Podczas gdy nabyty układ odpornościowy staje się silniejszy w walce z określonym patogenem, gdy organizm jest na niego wielokrotnie narażony, co stanowi podstawę szczepień, wrodzony układ odpornościowy to zbiór mechanizmów molekularnych, które działają przeciwko szerokiemu zakresowi patogenów na podstawowym poziomie . SHOJI Ikuo, wirusolog z Uniwersytetu w Kobe, mówi: „Nowy koronawirus jest jednak tak zaraźliwy, że zastanawialiśmy się, jakie sprytne mechanizmy wykorzystuje, aby tak skutecznie omijać wrodzony układ odpornościowy”.
Zespół Shojiego pracował wcześniej nad odpowiedzią immunologiczną na wirusy zapalenia wątroby i badał rolę molekularnego znacznika zwanego „ISG15”, który wrodzony układ odpornościowy przyłącza się do elementów budulcowych wirusa. Dowiedziawszy się, że nowy koronawirus zawiera enzym, który jest szczególnie skuteczny w usuwaniu tego znacznika, postanowił wykorzystać wiedzę swojego zespołu do wyjaśnienia wpływu znacznika ISG15 na wirusa i mechanizmu przeciwdziałania wirusa.
W artykule w Dziennik wirusologiizespół kierowany przez Uniwersytet w Kobe jako pierwszy poinformował, że znacznik ISG15 zostaje przyczepiony do określonego miejsca na białku nukleokapsydu wirusa, czyli rusztowaniu, które pakuje materiał genetyczny patogenu. Aby wirus mógł się złożyć, wiele kopii białka nukleokapsydu musi się ze sobą połączyć, ale znacznik ISG15 zapobiega temu, co stanowi mechanizm odpowiadający za przeciwwirusowe działanie znacznika. „Jednak nowy koronawirus ma również enzym, który może usuwać znaczniki z nukleokapsydu, odzyskując zdolność do tworzenia nowych wirusów i w ten sposób przezwyciężając wrodzoną odpowiedź immunologiczną” – wyjaśnia Shoji.
Nowy koronawirus ma wiele cech wspólnych z wirusami SARS i MERS, które należą do tej samej rodziny wirusów. Te wirusy również mają enzym, który może usunąć znacznik ISG15. Jednak zespół Shojiego odkrył, że ich wersje są w tym mniej skuteczne niż ta w nowym koronawirusie. Ostatnio doniesiono, że enzymy poprzednich wirusów mają inny główny cel. „Wyniki te sugerują, że nowy koronawirus po prostu lepiej omija ten aspekt mechanizmu obronnego wrodzonego układu odpornościowego, co wyjaśnia, dlaczego jest tak zaraźliwy” – mówi Shoji.
Jednak zrozumienie, dlaczego nowy koronawirus jest tak skuteczny, wskazuje również drogę do opracowania skuteczniejszych metod leczenia. Badacz z Uniwersytetu w Kobe wyjaśnia: „Być może uda nam się opracować nowe leki przeciwwirusowe, jeśli uda nam się zahamować działanie enzymu wirusowego usuwającego znacznik ISG15. Przyszłe strategie terapeutyczne mogą również obejmować leki przeciwwirusowe bezpośrednio ukierunkowane na białko nukleokapsydu lub ich kombinację z tych dwóch podejść.”
Badania te zostały sfinansowane przez Federację Ekonomiczną Kansai, Stowarzyszenie Nauki i Technologii Hyogo (grant 3501) oraz Ministerstwo Edukacji, Kultury, Sportu, Nauki i Technologii Japonii (grant 18042-203556). Zostało przeprowadzone we współpracy z badaczami z Universitas Gadjah Mada, Uniwersytetu Niigata, Uniwersytetu Yamanashi, Uniwersytetu Hokkaido i Uniwersytetu w Osace.
