Novo znanstveno istraživanje pokazuje da koronavirusi ciljano mijenjaju procese unutar ljudskih stanica kako bi se što brže razmnožavali. Lijek koji bi blokirao taj mehanizam mogao bi spriječiti širenje koronavirusa u organizmu.
Od početka pandemije covida-19 jedno pitanje stalno zaokuplja znanstvenike: kako zaustaviti virus koji se neprestano mijenja? Cjepiva učinkovito štite od teških oblika bolesti, a postoje i određene terapije. Ipak, univerzalni lijek koji djeluje protiv širokog spektra koronavirusa još uvijek ne postoji. Novo istraživanje sada ukazuje na mogući izlaz – i to na iznenađujućem mjestu: u našim vlastitim stanicama.
Studija je objavljena u znanstvenom časopisu Nature Communications, a vodio ju je tim sa Sveučilišta Pompeu Fabra u Barceloni pod vodstvom molekularne virologinje Juane Díez.
„Koronavirusi su vrlo opasni zbog svoje sposobnosti stvaranja novih varijanti koje, nakon kruženja u životinjskim rezervoarima, mogu zaraziti ljude“, objašnjava Díez. „Trenutačno nemamo široko djelujuće antivirusne lijekove protiv koronavirusa.“
Znanstveni tim zato je istražio na koji način virusi upravljaju proizvodnjom proteina u zaraženim stanicama – te kako se taj proces može ciljano poremetiti.
Koronavirusi ciljano „reprogramiraju” stanice
Koronavirusi sa sobom nose vlastite genetske upute, iz kojih može nastati do 32 virusna proteina. Međutim, za njihovu proizvodnju u potpunosti ovise o staničnom „stroju“ ljudskog organizma. Bez tih bioloških „proizvodnih pogona“ virus se ne može razmnožavati.
U teoriji bi ljudske stanice trebale usporavati proizvodnju virusnih proteina, jer mnogi dijelovi virusnog genetskog materijala nisu optimalno prilagođeni za čitanje u ljudskim stanicama. Unatoč tome, proizvodnja virusnih proteina odvija se iznenađujuće brzo – upravo je taj fenomen bio polazište istraživanja.
U ISTRAŽIVANJU SUDJELOVALO 1.727 UČENIKA: Priznali su što često doživljavaju i rade na internetu
Stres stanice postaje prednost virusa
Sve započinje stresnom reakcijom stanice. Kada koronavirus zarazi stanicu, ona dolazi u stanje biološkog stresa. Istraživači su to promatrali u plućnim stanicama, gdje su određeni alarmni signali znatno porasli. Takvo stanje zatim mijenja aktivnost određenih enzima unutar stanice.
Ti enzimi upravljaju malim molekulama poznatima kao tRNA. One djeluju poput dostavljača u proizvodnom lancu, prenoseći gradivne elemente potrebne za stvaranje novih proteina.
„Zanimljivo je da koronavirusi trebaju tRNA molekule koje se u stanicama nalaze u vrlo malim količinama. Zato smo se pitali kako se virus može tako brzo širiti u stanici u kojoj tih molekula nema mnogo“, objašnjava prva autorica studije Elena Muscolino.
Odgovor je bio iznenađujuće jednostavan: virus ne povećava broj tih molekula, nego mijenja njihova svojstva. Na taj način stanica počinje preferencijalno „čitati“ upravo one genetske upute koje virusu trebaju. Drugim riječima, stanica ne radi brže – nego drugačije. Virus precizno podešava proces proizvodnje tako da se njegove komponente stvaraju brže.
Nova perspektiva za lijek protiv koronavirusa
Učinci su postali posebno vidljivi kada su znanstvenici ciljano intervenirali u te procese. Isključivanjem pojedinih staničnih pomoćnih molekula ili promjenom njihove aktivnosti količina proizvedenih virusnih komponenti znatno se smanjila. Virus je izgubio na snazi.
Upravo bi taj mehanizam mogao biti ključ za razvoj novog lijeka.
„Enzim koji mijenja tRNA molekule obećavajući je kandidat za razvoj široko djelujućih antivirusnih lijekova koji bi mogli ograničiti širenje koronavirusa“, kaže Díez.
Ideja je relativno jednostavna, ali strateški važna: umjesto da se lijek usmjeri izravno na virus, mogao bi blokirati stanične procese koje virus koristi za svoje razmnožavanje. Budući da različiti koronavirusi koriste isti mehanizam, takav pristup mogao bi biti učinkovitiji i univerzalniji od mnogih postojećih terapija.
„Takav lijek omogućio bi suzbijanje infekcija novim koronavirusima već u ranim fazama i spriječio njihovo brzo širenje“, dodaje voditeljica studije.
Potvrda u pokusima na životinjama
Znanstvenici su svoje rezultate dodatno provjerili na zaraženim zlatnim hrčcima. Dva dana nakon infekcije analizirali su tkivo pluća životinja. Određene kemijske promjene bile su značajno povećane, osobito kod životinja s visokom količinom virusa.
To pokazuje da opisani mehanizam ne djeluje samo u laboratorijskim staničnim kulturama, već i u živom organizmu.
Iako još ne postoji gotov lijek, studija je identificirala jasan cilj unutar naših vlastitih stanica. Time je otvoren realan put prema razvoju široko djelujućeg lijeka protiv koronavirusa.
Fenix-magazin/MD
