Hücre yüzeyinden çıkan SARS-CoV–2 (turuncu). (NIAID-RML) Bilim adamları, insan vücudundaki hangi hücre türlerinin enfeksiyona en duyarlı olabileceğini keşfettiler. SARS-CoV-2 virüs , hücreler tarafından üretilen protein türlerine dayalı olarak patojen için varsayılan hedeflerin belirlenmesi.
Orijinal SARS sırasında epidemi 2000'li yılların başında, araştırmacılar virüsün sorumlu olduğunu, resmi olarak belirlenmiş olduğunu buldular. SARS-CoV , iki proteinin yardımıyla hücreleri enfekte eder: virüsün hücrelere bağlanmasına yardımcı olan anjiyotensin dönüştürücü enzim 2 (ACE2) adlı bir reseptör ve hücrenin enfeksiyonuna aracılık eden Tip II transmembran serin proteaz (TMPRSS2) adlı bir enzim. .
Bu yılın başlarında, bilim adamları şunu keşfettiler:SARS-CoV-2- sebep olan COVID-19 - aynı iki proteini kullanır ve araştırmacılara, virüsün hücresel düzeyde en duyarlı hedeflerini belirlemek için hayati bir ipucu verir: hem ACE2 hem de TMPRSS2'yi eksprese eden solunum ve bağırsak dokusundaki hücreler.
'Bu proteinlerin rolünün biyokimyasal olarak doğrulandığını anladığımız anda, bu genlerin mevcut veri kümelerimizde nerede olduğunu aramaya başladık,' diyor Boston Çocuk Hastanesi'nden immünolog Jose Ordovas-Montanes.
'Bu virüsün gerçekte hangi hücreleri hedefleyebileceğini araştırmaya başlamak için gerçekten iyi bir konumdaydık.'
Düzinelerce bilim insanının dahil olduğu çok sayıda kurumdan oluşan devasa bir çabayla, araştırmacılar birden fazla RNA dizilimi veri setini taradılar ve insanlar, insan olmayan primatlar ve farelerdeki binlerce farklı hücre türü için bilgi derlediler.
Ekip, özellikle akciğerlerde, burun pasajlarında ve bağırsaklarda – vücudun barınabileceğini bildiğimiz bölgeleri – yüzlerce hücre tipi için gen ekspresyon kalıpları arıyordu.SARS-CoV-2.
'Bu inanılmaz bilgi deposuna sahip olduğumuz için, enfeksiyon için muhtemel hedef hücrelerin ne olacağına bakmaya başlayabildik,' diyor MIT'den kimya fizikçisi Alex Shalek.
'Bu veri kümeleri özellikle çalışmak için tasarlanmasa da [ SARS-CoV-2 ], umarım orada alakalı olabilecek bazı şeyleri belirlememiz için bize hızlı bir başlangıç sağlar.'
Sonuç olarak, analiz, insan solunum ve bağırsak hücrelerinin yalnızca küçük bir azınlığının hem ACE2 hem de TMPRSS2'yi ifade eden genlere sahip olduğunu ortaya çıkardı.
Bunu yapanlar arasında üç ana hücre tipi tespit edildi: tip II olarak adlandırılan akciğer hücreleri pnömositler (alveoller olarak bilinen hava keselerinin korunmasına yardımcı olur); adı verilen bağırsak hücreleri enterositler vücudun besinleri emmesine yardımcı olan; ve kadeh hücreleri mukus salgılayan burun geçişinde.
Hem ACE2 hem de TMPRSS2'nin aynı hücrede olması gerekip gerekmediği veya TMPRSS2'nin çözünür formlarının etrafta yüzerek aynı işi yapıp yapamayacağı, gelecekteki araştırmalar için bir alan olmaya devam ediyor. Araştırmacılar, en belirgin hedefleri oluşturan hücre tiplerini bilmenin, virüsle savaşmak için potansiyel antiviral ilaçların geliştirilmesine yönelik araştırmalar da dahil olmak üzere gelecekteki çalışmalar için büyük bir yardım olabileceğini söylüyorlar. pandemi .
'Bu tam hikaye olmayabilir, ancak kesinlikle alanın daha önce durduğu yerden çok daha kesin bir resim çiziyor' Ordovas-Montanes'i açıklar .
'Artık bir dereceye kadar güvenle söyleyebiliriz ki, bu alıcılar bu dokulardaki bu spesifik hücrelerde ifade ediliyor.'
Ekip, yeni sonuçlar arasında şaşırtıcı bir keşif de yaptı. adı verilen bir bağışıklık proteinleri ailesi interferonlar Genellikle vücudun enfeksiyonlarla savaşmasına yardımcı olan ACE2 proteinini üreten ACE2 genini uyardığı ortaya çıkıyor.
Bunun neden hala bilinmiyor, ancak bu, vücudumuzun patojenlere karşı doğal savunma mekanizmalarından birinin, bu örnekte, aslında teşvik edebileceği anlamına geliyor.SARS-CoV-2, virüsün hücrelere tutunmak için kullandığı reseptörün üretimini yukarı doğru düzenleyerek.
Eğer öyleyse, araştırmacılar burada neler olduğunu anlamak için yapılacak daha çok iş olduğunu söylese de, bu sinsi bir evrimsel adaptasyon örneği olabilir.
'Bunun tek örneği bu değil' Ordovas-Montanes açıklıyor .
'Koronavirüslerin başka örnekleri var ve diğer virüsler aslında hücrelere girmenin yolları olarak interferonla uyarılan genleri hedef alıyor. Bir bakıma, sunucunun en güvenilir yanıtıdır.'