کشف جدید محققان، کرونا سلول‌های انسان را دستکاری می‌کند

این یافته‌ها به دانشمندان در تولید دارو و واکسن علیه ویروس کرونا کمک می‌کند. مانند یک دزد دریایی که کشتی را می‌رباید، یک ویروس کنترل سلول آلوده را به دست می‌گیرد زیرا هر ویروس به منابع و دستگاه‌های مولکولی سلول برای تکثیر بستگی دارد. این امر همچنین در مورد کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲، عامل ایجاد کننده بیماری همه گیر کووید-۱۹ نیز صدق می‌کند.

محققان موسسه فناوری فدرال زوریخ و دانشگاه برن اکنون مکانیزمی را کشف کرده‌اند که ویروس کرونا از آن برای تولید پروتئین‌های خود نسبت به سلول‌های بدن استفاده می‌کند. این مکانیسم به این منجر می‌شود که سلول‌های بدن تولید پروتئین‌های خود را بسیار کاهش دهند و در عوض تنها پروتئین‌های ویروسی تولید کنند. این کار نه تنها تولید ویروس‌های جدید را افزایش می‌دهد، بلکه پاسخ ایمنی بدن در برابر عفونت کرونا را ناتوان می‌کند.

پس از ورود ویروس به سلول انسانی طی کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲، پروتئین ویروسی NSP۱ به عنوان یکی از اولین پروتئین‌های ویروسی تولید می‌شود. اکنون محققان کشف کرده‌اند که NSP۱ چگونه تولید پروتئین سلولی را مهار می‌کند.

ریبوزوم‌ها ماشین‌های سلولی هستند که پروتئین تولید می‌کنند. آنها نقشه آر.ان.ای پیامرسان را برای یک پروتئین مشخص می‌خوانند و سپس اسیدهای آمینه را در یک ترتیب خاصی جمع آوری می‌کنند. هنگام خواندن ، آر.ان.ای پیامرسان از یک کانال روی ریبوزوم عبور می‌کند. محققان می‌توانند نشان دهند که NSP۱ به این کانال متصل می‌شود و بنابراین ریبوزوم را مسدود می‌کند. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی کرایو، محل اتصال NSP۱ در کانال ریبوزوم می‌تواند در وضوح اتمی مشخص شود.

محققان گفتند: این تصویر دقیق اطلاعات مهمی را برای طراحی داروهای مهم که می‌تواند بدون تداخل در عملکرد ریبوزومی از اتصال NSP۱ جلوگیری کند، فراهم می‌کند. محققان با استفاده از آزمایش‌های بیوشیمیایی و سلولی توانستند نشان دهند که NSP۱ به تنهایی برای جلوگیری از تولید پروتئین کافی است. بر اساس تصویر دقیق از حالت اتصال NSP۱ ، محققان قادر به تولید انواع اصلاح شده NSP۱ که اثر مهاری خود را از دست داده‌اند، شدند.

ویروس‌های کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ با چنین گونه‌های غیرفعال پروتئین NSP۱ احتمالاً ضعیف می‌شوند و دیگر نمی‌توانند باعث بیماری شدید شوند. از این ویروس‌های ضعیف شده می‌توان به عنوان یک واکسن استفاده کرد.

محققان همچنین قصد داشتند دریابند که چرا با وجود مهار عملکرد ریبوزومی توسط NSP۱ ، پروتئین های ویروسی در مقادیر زیادی تولید می‌شوند؟ آنها دریافتند که آر.ان.ای ویروسی دارای خواص منحصر به فردی است که به دلیل آن در مقایسه با آر.ان.ای های پیام رسان سلولی توسط ریبوزوم ها بسیار کارآمد خوانده می‌شود. با انسداد ریبوزوم‌های NSP۱ ، ریبوزوم‌های عملکردی کمیاب می‌شوند و همزمان آر.ان.ای ویروسی می‌تواند تقریبا نیمی از آر.ان.ای کل سلول را تشکیل دهد.