SARS-CoV-2 viruset som forårsaker COVID-19 gir hjelp av to enzymer på overflaten av menneskelige celler for å invadere dem. En ny studie antyder at en forbindelse som hemmer begge enzymer kan gjøre en svært effektiv behandling.
Ny forskning finner at et medikament kan hindre det nye koronaviruset i å komme inn i sunne celler.
Når sykdomsfremkallende virus bryter inn i vertene sine celler er det alltid en «innsatsjobb.» Virale patogener kan bare invadere celler og replikere med hjelp av cellene «eget molekylære maskiner.
SARS-CoV-2 er intet unntak. Før det nye koronaviruset kan komme inn i en menneskelig celle må enzymer som kalles proteaser på celleoverflaten åpne proteinpiggene som gir viruset sitt karakteristiske kronlignende utseende.
Hold deg informert om liveoppdateringer om det nåværende COVID-19-utbruddet og besøk vårt coronavirus-knutepunkt for mer råd om forebygging og behandling.
Denne splittingen endrer formen på piggene og utsetter bindingsstedene som lar viruset få tilgang til cellen.
Spydene på coronavirus inneholder tre «spaltingssteder’ der spesielle proteaser kan splitte proteinene. Et coronavirus kan derfor bare invadere celler som har passende proteaser.
Spaltingsstedene og deres respektive proteaser er med på å bestemme hvor sykdomsfremkallende viruset er hvilket vev det kan infisere og om det kan hoppe fra art til art.
Forskere ved University of California Riverside «s School of Medicine og Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute i La Jolla ønsket å finne ut om en forbindelse som hemmer to spesielle proteaser vil beskytte celler mot invasjon av SARS-CoV-2.
Funnene deres er publisert i tidsskriftet Molecules.
En tidligere studie hadde antydet at en av proteasene kalt furin brukes av noen av de mest patogene koronavirus. Det kan være en faktor som hjelper SARS-CoV-2 å spre seg så lett.
Anthrax-modell
I stedet for å jobbe direkte med SARS-CoV-2 brukte forskerne miltbranntoksin som modell.
Dette er fordi furin ikke bare hjelper virus med å infisere celler det aktiverer også miltbrannstoksin slik at det kan komme inn og drepe celler.
Avgjørende er at furin spalter den samme sekvensen av peptider-enhetene som danner protein-i både SARS-CoV-2 piggproteinet og miltbrannstoksinet. Dette gjør giftstoffet til en ideell modell.
Først sjekket forskerne om deres middel kalt forbindelse 1 kunne beskytte menneskelige celler i en tallerken mot toksinet.
Når de bekreftet dette fortsatte de å undersøke om forbindelse 1 ville beskytte mus mot giftstoffet.
De oppdaget at selv en enkelt dose av forbindelsen forbedret dyrenes overlevelse betydelig.
Dobbelt handling
Forbindelse 1 hemmer både furin og en annen protease kalt TMPRSS2.
I forskningen hevder forskerne at ytterligere forskning er nødvendig for å utvikle forbindelser som deres som hemmer begge proteaser i stedet for bare en. Alternativt kan en cocktail av forskjellige proteasehemmere også fungere argumenterer de.
Studieforfatterne siterer to bevislinjer for sitt argument.
For det første når forskere tidligere har genetisk utviklet vertsceller slik at de ikke klarte å lage furin har dette ikke klart å hindre viruset i å infisere cellene.
For det andre da forfatterne av denne studien så på peptidsekvensen til SARS-CoV-2 piggproteinet fant de bevis på at nyervervede mutasjoner tillater viruset å utnytte både furin- og TMPRSS2-spaltingssteder.
Disse mutasjonene har gitt viruset muligheten til å infisere et bredere utvalg av vev i kroppen.
«Med andre ord SARS-CoV-2 i motsetning til andre mindre patogene stammer kan mer effektivt bruke begge proteaser TMPRSS2 og furin for å starte invasjonen av vertsceller» sier Maurizio Pellecchia professor i biomedisinsk vitenskap ved universitetet. fra California Riverside som ledet forskerteamet.
«Mens TMPRSS2 er rikere i lungene kommer furin til uttrykk i andre organer noe som kanskje forklarer hvorfor SARS-CoV-2 er i stand til å invadere og skade flere organer.»
Inhibitorcocktails
Nylig startet en klinisk studie av TMPRSS2-hemmerkamostat hos personer med COVID-19.
Imidlertid antyder forskning fra teamet i California at camostat er en dårlig furinhemmer. «Vår nåværende studie krever derfor utvikling av ytterligere proteasehemmere eller hemmercocktails som samtidig kan målrette mot både TMPRSS2 og furin og undertrykke SARS-CoV-2 fra å komme inn i vertscellen» sier prof. Pellecchia.
Han og kollegene søker finansiering for å designe og utvikle proteasehemmere som retter seg mot både TMPRSS2 og furin.
I tillegg til å behandle SARS-CoV-2-infeksjoner kan slike midler bekjempe andre meget patogene koronavirus som kan hoppe fra andre arter til mennesker.
«Finansieringen vil tillate oss å utforske nye mulig effektive terapeutika mot COVID-19 og støtte studier som kan ha vidtrekkende bruksområder-for å avverge mulige fremtidige pandemier» sier prof Pellecchia.
En begrensning av studien
Den nye forskningen var en laboratoriebasert preklinisk studie. Det vil derfor være nødvendig med kliniske studier for å teste om et middel som forbindelse 1 er trygt og effektivt hos mennesker.
En mangel med proteasehemmere er at de fungerer ved å deaktivere enzymer som kroppen trenger for hverdagsfunksjon.
Mens proteasehemmere har vist seg å være svært effektive i behandlinger av HIV kan de for eksempel forårsake alvorlige bivirkninger hos noen mennesker.
Cellene bruker spesielt furin for å aktivere et bredt utvalg av viktige proteiner.
For liveoppdateringer om den siste utviklingen angående romanen coronavirus og COVID-19 klikk her.
- Skriv ut
- Tweet