Γιατί η παραλλαγή Δέλτα του κορωνοϊού είναι τόσο μεταδοτική;

Νομπελίστρια βιολόγος έλυσε το μυστήριο 

 
Απεικόνιση του κορωνοϊού Covid-19. Ο ιός συνίσταται από έναν πυρήνα με γενετικό υλικό RNA (ριβονουκλεϊκό οξύ, οι μωβ έλικες) που περιβάλλεται από ένα πρωτεϊνικό νουκλεοκαψίδιο και ένα λιπιδικό περίβλημα.

 

Οι κορωνοϊοί πήραν το όνομά τους από το στέμμα τους (κορώνα) των επιφανειακών πρωτεϊνών (μωβ), οι οποίες χρησιμοποιούνται για να προσκολληθούν και να διεισδύσουν στα ανθρώπινα κύτταρα. Μόλις εισέλθουν στα κύτταρα, χρησιμοποιούν τον μηχανισμό των κυττάρων για να δημιουργήσουν περισσότερα αντίγραφα του εαυτού τους. Η μεταδοτικότητα της παραλλαγής Δέλτα οφείλεται στην μετάλλαξη της νουκλεοκαψιδικής πρωτεΐνης Ν. Στην απεικόνιση του σχήματος είναι οι πορτοκαλί σπείρες που δεσμεύουν το μωβ RNA του ιού στο εσωτερικό του σφαιρικού ιού.

Μια μετάλλαξη που είχε διαφύγει μέχρι σήμερα της προσοχής των επιστημόνων δείχνει τελικά να ευθύνεται για την αυξημένη μεταδοτικότητα του στελέχους Δέλτα του κορωνοϊού, αποκαλύπτει μελέτη που δημοσιεύεται την Παρασκευή στο Science [Rapid assessment of SARS-CoV-2 evolved variants using virus-like particles].

Η μετάλλαξη επιτρέπει στον ιό να ενσωματώνει περισσότερα αντίγραφα των γονιδίων του, κάτι που αυξάνει την πιθανότητα μόλυνσης των ανθρώπινων κυττάρων.

Την απάντηση στο πανδημικό μυστήριο έδωσε η ομάδα της Τζένιφερ Ντούντνα του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ, η οποία είχε βραβευτεί με το περυσινό Νόμπελ Χημείας για την ανακάλυψη του CRISPR, ενός πρωτοποριακού εργαλείου που διευκολύνει τις γενετικές παρεμβάσεις σε οποιονδήποτε οργανισμό.

Η προσέγγιση στην οποία βασίστηκε η νέα μελέτη όχι μόνο εξηγεί γιατί το Δέλτα είναι δύο φορές πιο μεταδοτικό από το αρχικό πανδημικό στέλεχος, αλλά επιπλέον ανοίγει το δρόμο για τη μελέτη οποιασδήποτε άλλης μετάλλαξης τύχει να εμφανίσει στο μέλλον ο κορωνοϊός.

Η μελέτη «αποκάλυψε μια έκπληξη» λέει η Ντούντνα στον δικτυακό τόπο του Science. Η επίμαχη μετάλλαξη είχε διαφύγει μέχρι σήμερα της προσοχής επειδή δεν αφορά την περίφημη πρωτεΐνη-ακίδα που επιτρέπει στον κορωνοϊό να εισβάλλει στα ανθρώπινα κύτταρα.

Η μετάλλαξη αφορά το λεγόμενο νουκλεοκαψίδιο (N), μια πρωτεΐνη που κρύβεται βαθιά μέσα στον ιό και πακετάρει το γενετικό υλικό του, το οποίο αποτελείται από μόρια RNA.

Η συγκεκριμένη μετάλλαξη επιτρέπει στον ιό να πακετάρει στο εσωτερικό του «δέκα φορές περισσότερο RNA συγκριτικά με τον αρχικό ιό» λέει η ερευνήτρια.

Ως αποτέλεσμα της αυξημένης ποσότητας mRNA, το Δέλτα παράγει 51 φορές περισσότερα αντίγραφα του εαυτού του σε σχέση με το αρχικό πανδημικό στέλεχος, έδειξαν δοκιμές σε κύτταρα ανθρώπινου πνεύμονα.
 

Συνθετικοί ιοί

Η Ντούντνα και οι συνεργάτες της ουσιαστικά τροποποίησαν ένα ερευνητικό εργαλείο που χρησιμοποιείται για τη μελέτη ιών. Πρόκειται για «σωματίδια σαν ιούς», ή VLP, τα οποία περιέχουν όλες τις πρωτεΐνες των ιών, δηλαδή τον μοριακό σκελετό τους, αλλά όχι το γονιδίωμά τους. Τα VLP μπορούν να συνδέονται σε κύτταρα του ξενιστή, δεν μπορούν όμως να αναπαράγονται.

Η διαφορά στη νέα μελέτη είναι ότι οι ερευνητές μόλυναν ανθρώπινα κύτταρα με VLP στα οποία είχε εισαχθεί ένα μόριο RNA που αναγκάζει τα προσβεβλημένα κύτταρα να εκπέμπουν φως. Όσο εντονότερη είναι η λάμψη, τόσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα mRNA που διοχετεύτηκε από τα VLP στο εσωτερικό των κυττάρων.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές δοκίμασαν VLP με διάφορες μεταλλάξεις των δομικών πρωτεϊνών, μεταξύ αυτών και η επίμαχη μετάλλαξη του νουκλεοκαψιδίου. Τα κύτταρα που μολύνθηκαν με VLP που έφεραν την εν λόγω μετάλλαξης παρήγαγαν πολύ περισσότερο φως από ό,τι τα VLP του αρχικού πανδημικού στελέχους. Και αυτό σημαίνει ότι το στέλεχος Δέλτα περιέχει περισσότερο mRNA.

Η αύξηση αυτή καθιστά τον ιό πιο μεταδοτικό επειδή αυξάνει την πιθανότητα να εισαχθούν στα ανθρώπινα κύτταρα αρκετά μόρια ιικού RNA για να προκαλέσουν λοίμωξη.

Όπως επισήμαναν στο δικτυακό τόπο του Science ανεξάρτητοι ερευνητές, η μελέτη είναι σημαντική όχι μόνο επειδή λύνει το μυστήριο του Δέλτα αλλά και επειδή προσφέρει ένα εύχρηστο και γρήγορο ερευνητικό εργαλείο για την μελέτη νέων μεταλλάξεων αλλά και τη δοκιμή νέων θεραπειών.

Όπως σχολίασε ο Τσαρλς Ράις του Πανεπιστημίου «Ροκφέλερ» στη Νέα Υόρκη, η μελέτη «προσφέρει ένα καταπληκτικό σύστημα για τη μελέτη της συναρμολόγησης του κορωνοϊού και για την αναζήτηση φαρμάκων».

πηγή: https://www.tanea.gr/2021/11/05/health/koronaios-giati-to-delta-einai-toso-metadotiko-nompelistria-viologos-elyse-to-mystirio/ – https://www.science.org/content/article/why-delta-so-infectious-new-lab-tool-spotlights-little-noticed-mutation-speeds-viral-spread


https://physicsgg.me/2021/11/05/%ce%b3%ce%b9%ce%b1%cf%84%ce%af-%ce%b7-%cf%80%ce%b1%cf%81%ce%b1%ce%bb%ce%bb%ce%b1%ce%b3%ce%ae-%ce%b4%ce%ad%ce%bb%cf%84%ce%b1-%cf%84%ce%bf%cf%85-%ce%ba%ce%bf%cf%81%cf%89%ce%bd%ce%bf%cf%8a%ce%bf%cf%8d/