Δεν είναι πλήρως κατανοητό πώς ο κορωνοϊός SARS-CoV-2 ξεκινά τη διαδικασία αναπαραγωγής του κατά τη διάρκεια της μόλυνσης. Σε μια νέα μελέτη, ερευνητές από το Ινστιτούτο Helmholtz στη Γερμανία και άλλα ερευνητικά ιδρύματα ανακάλυψαν για πρώτη φορά ότι η ανθρώπινη πρωτεΐνη SND1 συνεργάζεται με την πρωτεΐνη SARS-CoV-2 NSP9 για να διεγείρει αυτό το πρόγραμμα αναπαραγωγής ιικού γονιδίου σε μολυσμένα κύτταρα. Προς έκπληξή τους, διαπίστωσαν ότι το NSP9 είναι το πρώτο δομικό στοιχείο για τη δημιουργία νέου ιικού γενετικού υλικού. Αυτά τα ευρήματα είναι σημαντικά για περαιτέρω βασική έρευνα, αλλά μπορεί επίσης να ανοίξουν νέους δρόμους για τη θεραπεία του COVID-19 και άλλων μολυσματικών ασθενειών που προκαλούνται από κοροναϊούς. Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν ηλεκτρονικά στις 3 Οκτωβρίου 2023, στο περιοδικό Cell με τον τίτλο "SND1 bind SARS-CoV{12}} αρνητικής σημασίας RNA και προάγει τη σύνθεση ιικού RNA μέσω του NSP9".
Ο SARS-CoV-2 είναι ο κορωνοϊός που προκαλεί τη νόσο COVID-19, η οποία έχει σκοτώσει σχεδόν 7 εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως μέχρι σήμερα. Το γονιδίωμα RNA αυτού του ιού περιέχει οδηγίες για τη δημιουργία νέων αντιγράφων του ιού. Όταν ο SARS-CoV-2 μολύνει ένα κύτταρο ξενιστή, αναλαμβάνει τον μηχανισμό έκφρασης γονιδίων του κυττάρου για να αναπαραχθεί και να πολλαπλασιαστεί. Αυτό απαιτεί την κατασκευή πολλαπλών τύπων ιικού RNA, καθένας από τους οποίους έχει συγκεκριμένο ρόλο στον κύκλο αντιγραφής αυτού του ιού.
Στη νέα μελέτη, μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον αντίστοιχο συγγραφέα της εργασίας, Mathias Munschauer, εστίασε στις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των διαφορετικών RNA του SARS-CoV-2 και των πρωτεϊνών των ανθρώπινων κυττάρων-ξενιστών.
Ο Munschauer εξηγεί, "Ενώ έχουμε μάθει πολλά για τη λειτουργία των πρωτεϊνών του ίδιου του ιού, εξακολουθούμε να ερευνούμε πώς οι πρωτεΐνες σε μολυσμένα ανθρώπινα κύτταρα επηρεάζουν την ικανότητα αναπαραγωγής του SARS-CoV-2."
Η Nora Schmidt, συν-πρώτη συγγραφέας της εργασίας και μεταδιδακτορική υπότροφος στο εργαστήριο του Munschauer, είπε: "Βρήκαμε ότι μια πρωτεΐνη-ξενιστής που ονομάζεται SND1 αναγνωρίζει έναν συγκεκριμένο τύπο ιικού RNA που ονομάζεται αρνητικό-κλώνο RNA. αυτό το αρνητικού κλώνου RNA είναι ένα πρότυπο για την ενίσχυση νέων μορίων ιικού RNA, αλλά δεν μεταφράζεται σε πρωτεΐνη.
Προσθήκη στο εγχειρίδιο SARS-CoV-2
Το SND1 έχει αποδειχθεί ότι είναι απαραίτητο για την αποτελεσματική αντιγραφή του ιικού RNA από αυτόν τον ιό στα ανθρώπινα κύτταρα. Δεν συνδέεται μόνο με το πρότυπο σύνθεσης ιικού RNA αρνητικού κλώνου, αλλά επίσης αλληλεπιδρά με μια ιική πρωτεΐνη που ονομάζεται NSP9.
Ο Yuanjie Wei, ο πρώτος συγγραφέας της εργασίας, είναι στην ευχάριστη θέση να αναφέρει: "Η μελέτη μας αποκάλυψε μια βασική λεπτομέρεια. Διεγερμένος από τον ανθρώπινο παράγοντα SND1, αυτός ο ιός χρησιμοποιεί τη δική του πρωτεΐνη, NSP9, ως εκκινητή για να ξεκινήσει την παραγωγή RNA."
Με το SND1, αυτοί οι συγγραφείς περιγράφουν την πρώτη πρωτεΐνη ξενιστή που επιβεβαιώθηκε ότι αναγνωρίζει αρνητικό-κλώνο ιικό RNA. Κατάφεραν επίσης να αποδείξουν για πρώτη φορά ότι η δέσμευση αυτής της ανθρώπινης πρωτεΐνης στο RNA του SARS-CoV-2 και η αλληλεπίδρασή του με το NSP9 βοηθά στην έναρξη της αντιγραφής του ιού. Εάν ο παράγοντας ξενιστής SND1 απουσιάζει, η ικανότητα του NSP9 να εκκινεί τη σύνθεση ιικού RNA είναι μειωμένη και το ιικό RNA παράγεται λιγότερο αποτελεσματικά.
Εικόνα από το Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.09.002.
Αυτοί οι συγγραφείς καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι αυτά τα ευρήματα είναι εκπληκτικά και προκαλούν μια ενημέρωση των γνώσεων των σχολικών βιβλίων σχετικά με τους κοροναϊούς. Εκτός από τη βασική έρευνα, η μελλοντική ιατρική θα επωφεληθεί από νέους θεραπευτικούς στόχους. Επιπλέον, υπάρχουν στοιχεία ότι σπάνιες παραλλαγές αλληλουχίας στο γονίδιο SND1 μπορεί να σχετίζονται με σοβαρή λοίμωξη από COVID-19 και νοσηλεία.
Σε αυτή την περίπτωση απαιτούνται περαιτέρω μελέτες. Θα ήταν επίσης ενδιαφέρον να αναλυθεί στο μέλλον εάν οι λειτουργίες των SND1 και NSP9 διατηρούνται σε άλλους κοροναϊούς ή εάν η ανθρώπινη πρωτεΐνη SND1 διεγείρει επίσης την αναπαραγωγή άλλων ιών RNA που προκαλούν ανθρώπινες ασθένειες, όπως ο ιός της γρίπης ή ο αναπνευστικός συγκυτιακός ιός. Επιπλέον, οι μελλοντικές ερευνητικές προσπάθειες θα χρειαστεί να αποσαφηνίσουν τα ακριβή μοριακά χαρακτηριστικά που οδηγούν τη δέσμευση του SND1 στο RNA αρνητικού κλώνου του SARS-CoV-2 ή άλλων κοροναϊών.
