SARS-CoV-2 разполага с втори „ключ“ към човешката клетка.
И това се случва в науката – работейки поотделно два различни екипа стигнаха едновременно до едно и също откритие – за разлика от своя предшественик SARS-CoV-1, новият коронавирус SARS-CoV-2 използва освен ACE2 още един рецептор – Neuropilin-1 (NPR-1), за да проникне в човешките клетки. Свързването му с този втори рецептор в значителна степен обяснява както по-голямата му инфекциозност, така и широкия спектър от симптоми при COVID-19. Значимото откритие отваря пътя към нови антивирусни терапии, при които способността на вируса да инфектира човешките клетки може да бъде редуцирана от инхибитори, блокиращи новооткритата взаимовръзка между вируса и клетката гостоприемник.
Резултатите от проучванията на двата екипа, единият от Университета в Бристол, другият от Университета в Хелзинки, бяха публикувани на 20 октомври т. г. в сп. Science.
Ръководителят на екипа в Бристол Йохей Ямаучи разказва за пътя от хипотезата до откритието: „Докато изучавахме секвенцията на шиповия протеин на SARS-CoV-2, се натъкнахме на малка последователност от аминокиселини, която сякаш имитира протеиновата последователност, налична във взаимодействащи си с neuropilin-1 човешки пептиди. Това ни накара да издигнем близка до ума хипотеза: може ли шиповият протеин на SARS-CoV-2 да се свързва с NPR-1 и по този начин да бъде потенцирана вирусната инфекция? Вълнуващо е, че с помощта на редица структурни и биохимични методи успяхме да докажем, че протеинът на шипа на коронавируса наистина се свързва с neuropilin-1″.
При опити в клетъчни култури учените успяват да противодействат на инвазията на вируса в клетката посредством моноклонални антитела и антагонисти на NPR-1. Безопасността и ефективността на тези две потенциални терапии срещу COVID-19 тепърва трябва да бъдат доказани в преклинични и клинични изследвания.
Вторият екип, включващ 30 учени от Финландия, Германия, Естония и Австралия, си задава същия въпрос: Защо SARS-CoV-1, който предизвика много по-малка епидемия през 2003 г., и неговият роднина – SARS-CoV-2, се разпространяват по толкова различен начин, след като използват един и същи рецептор – ACE2 ?“ „С изненада установихме, че в генетичната последователност на новия коронавирус присъства един допълнителен „участък“, който се среща и при други опасни вируси като Ебола, ХИВ и азиатския птичи грип. Разбрахме, че отговорът на загадката се крие тук“, обяснява ръководителят на екипа Джузепе Балистрерис от Университета в Хелзинки. В прессъобщението на университета същността на откритието се онагледява по следния начин: „Представете си, че ACE2 е ключалката на вратата за влизане в клетката. Но ACE2 се експресира в много ниски нива в повечето човешки клетки и в този случай вирусът се нуждае от известна помощ, за да открие тази врата. Именно neuropilin-1 е факторът, който насочва вируса към ключалката“.
Neuropilin-1 присъства на клетъчната повърхност в много тъкани и органи, включително в дихателните пътища, кръвоносните съдове и в невроните. Това обяснява защо SARS-CoV-2 се разпространява толкова бързо в организма, докато инфекцията със SARS-CoV-1 в значителна степен се ограничава в долните дихателни пътища. По-голямата трансмисивност на новия коронавирус е вследствие на наличието на neuropilin-1 върху клетъчната повърхност в горните дихателни пътища, както и на особено високата му концентрация в обонятелния епител. Инфекцията на тези клетки обяснява защо именно смущенията в обонянието са сред най-честите симптоми на COVID-19.
Екипът излага заключенията от шест аутопсии на починали от COVID-19 пациенти. При тях наличието на инфекция с вируса е установено в неутрални прогениторни клетки в обонятелния епител, с което се отваря директен път към мозъка. Този възможен път за инфекция на ЦНС екипът доказва и при опитите с мишки. Според учените тази констатация трябва да се приема с известни резерви, тъй като при повечето пациенти е възможно имунната система да успява да подтисне този директен път на инфекция.
Според Джузепе Балистрери все още е много рано за спекулации дали блокадата на NPR-1 е терапевтична възможност, тъй като тя може да доведе до странични ефекти. „В момента в нашата лаборатория се тестват специфични молекули, позволяващи да бъде прекъснато взаимодействието между вируса и neuropilin. Първичните резултати са много обещаващи и се надяваме да ги потвърдим и в опити in vivo в близко бъдеще“.
