SARS-CoV-2: Σύνδεση μεταλλάξεων στην πρωτεΐνη ακίδα και μεταδοτικότητα

Ιδιαίτερη έρευνα διεξάγεται  για  τη μετάλλαξη D614G καθώς φαίνεται πως αλλάζει την πρωτεΐνη-ακίδα του  SARS-CoV-2 και οι παραλλαγές του ιού που έχουν αυτή την μετάλλαξη μεταδίδονται ταχύτερα.

Η εν λόγω μετάλλαξη διαπιστώθηκε στις παραλλαγές του ιού που αρχικά εμφανίστηκαν στο Ηνωμένο Βασίλειο, στη Νότια Αφρική και στη Βραζιλία, σύμφωνα με μελέτη, η οποία  δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science.

Οι καθηγητές της Θεραπευτικής Κλινικής της Ιατρικής Σχολής του Εθνικού και Καποδιστριακού Αθηνών, Ευστάθιος Καστρίτης και Θάνος Δημόπουλος (Πρύτανης ΕΚΠΑ)(https://mdimop.gr/covid19/), συνοψίζουν τα δεδομένα αυτής της μελέτης.

Από την ειδική τεχνική ηλεκτρονικής μικροσκοπίας της πρωτεΐνης-ακίδας (κρυο-ηλεκτρονικής μικροσκοπίας ή Cryo-EM), ερευνητές από την Βοστώνη συμπέραναν ότι η μετάλλαξη D614G «καθιστά την πρωτεΐνη-ακίδα πιο σταθερή σε σύγκριση με τον αρχικό ιό SARS-CoV-2».

Σημειώνεται ότι στη συγκεκριμένη μετάλλαξη αντικαθίσταται ένα αμινοξύ στην αλληλουχία των αμινοξέων της πρωτεΐνης-ακίδας.

Συνεπώς, ο ιός διαθέτει περισσότερες λειτουργικές πρωτεΐνες-ακίδες προκειμένου να συνδεθούν με τους υποδοχείς ACE2, μέσω των οποίων εισέρχεται στα κύτταρα και  άρα είναι πιο μολυσματικός.

Κατά την αρχική μορφή του SARS-CoV-2 , οι πρωτεΐνες-ακίδες προσδένονται στον υποδοχέα ACE2 και μετά θα αλλάξουν δραματικά το σχήμα τους, αναδιπλούμενες, δηλαδή ο ιός  θα συντήξει τη μεμβράνη του με τις μεμβράνες των κυττάρων του ξενιστή και να μπει μέσα στα κύτταρα.

Οι επιστήμονες είχαν παρατηρήσει πως οι πρωτεΐνες μερικές φορές αλλάζουν πρόωρα το σχήμα τους και αναδιπλώνονται πριν ο ιός μπορέσει να συνδεθεί στα κύτταρα, καθυστερώντας τον ιό να προχωρήσεις στην μόλυνση των κύτταρων.

Αξιοσημείωτο είναι ότι η αλλαγή του σχήματος έκανε επίσης πιο δύσκολο για το ανοσοποιητικό σύστημα να αναγνωρίσει και να αμυνθεί στον ιό, καθώς η αρχική πρωτεΐνη-ακίδα θα διαχωριζόταν, δεν ήταν αρκετά ικανή να προκαλέσει μια ισχυρή ανοσολογική απόκριση με παραγωγή εξουδετερωτικών αντισωμάτων.

Στη περίπτωση της μεταλλαγμένης πρωτεΐνης-ακίδας, διαπίστωσαν ότι η μετάλλαξη D614G σταθεροποιεί την πρωτεΐνη εμποδίζοντας την πρόωρη αλλαγή του σχήματος της.

Παρά το γεγονός ότι η συγκεκριμένη  μετάλλαξη «κάνει επίσης τις πρωτεΐνες-ακίδες να δεσμεύονται ασθενέστερα στον υποδοχέα ACE2»,  εκτιμάται πως οι πρωτεΐνες είναι πιο σταθερές και άρα  ο  ιός  είναι γενικά πιο μολυσματικό.

Οι  ερευνητές εξηγούν πως εάν θεωρητικά ο αρχικός ιός έχει 100 πρωτεΐνες-ακίδες στην επιφάνεια του, λόγω της αστάθειας του σχήματος της, μόλις 50%  λειτουργεί δηλαδή συμβάλλει στη σύνδεση με τον υποδοχέα.

Εξαιτίας της αλλαγής του αμινοξέος στην θέση 614, μπορεί να έχει π.χ. 90% ακίδων που να είναι λειτουργικές, οπότε παρόλο που δεν δεσμεύεται τόσο ισχυρά, οι πιθανότητες μόλυνσης των κυττάρων είναι αυξημένες.

Συνεπώς  τα επανασχεδιασμένα εμβόλια, σύμφωνα με τους ερευνητές, θα πρέπει να υπόψη τον κώδικα για αυτήν την μεταλλαγμένη πρωτεΐνη-ακίδα.

Θετικό κρίνεται ότι χάρη στο πιο σταθερό σχήμα της πρωτεΐνης-ακίδας, οποιοδήποτε εμβόλιο με βάση την πρωτεΐνη αυτή θα είναι πιο αποτελεσματικό στην παραγωγή προστατευτικών εξουδετερωτικών αντισωμάτων.