Uitgelegd: hoe ‘corona’ van het virus verandert in een haarspeldvorm — en waarom

Freeze frames van SARS-CoV-2 spike-eiwit vertonen een dramatische vormverandering nadat het is samengesmolten met een menselijke cel. Wetenschappers suggereren dat het ons immuunsysteem kan afleiden; bevindingen kunnen van belang zijn bij de ontwikkeling van vaccins

Structuur van SARS-CoV-2, inclusief het spike-eiwit. (Bron: Wikipedia)

Het spike-eiwit van SARS-CoV-2 – het ‘corona’ in het coronavirus dat de ziekte van Covid-19 veroorzaakt – heeft zojuist nieuwe geheimen onthuld. Onderzoekers hebben ontdekt dat het spike-eiwit van vorm verandert nadat het zich hecht aan een menselijke cel, zich in zichzelf vouwt en een stijve haarspeldvorm aanneemt. De onderzoekers hebben hun bevindingen gepubliceerd in het tijdschrift Science en geloven dat de kennis kan helpen bij de ontwikkeling van vaccins.

Wat is het spike-eiwit?

Het is een eiwit dat uit het oppervlak van een coronavirus steekt, zoals de punten van een kroon of corona - vandaar de naam 'coronavirus'. Bij het SARS-CoV-2-coronavirus is het het spike-eiwit dat het infectieproces in een menselijke cel in gang zet. Het hecht zich aan een menselijk enzym, de ACE2-receptor genaamd, voordat het de cel binnengaat en meerdere kopieën van zichzelf maakt.

Wat heeft het nieuwe onderzoek opgeleverd?

Met behulp van de techniek van cryogene elektronenmicroscopie (cryo-EM), hebben Dr. Bing Chen en collega's van het Boston Children's Hospital het spike-eiwit in beide vormen bevroren - voor en na fusie met de cel.

chad duell vriendin

Cryo-EM-beelden van SARS-CoV-2 voor en na fusie met de menselijke cel. Postfusion vorm is als een stijve haarspeld. (Bron: geleverd door Dr Bing, Chen, Boston Children's Hospital)

De afbeeldingen tonen een dramatische verandering in de vorm van de haarspeld nadat het spike-eiwit zich bindt aan de ACE2-receptor. De onderzoekers ontdekten zelfs dat de navorm zich ook vóór de fusie kan voordoen - zonder dat het virus zich helemaal aan een cel bindt. De piek kan voortijdig in zijn alternatieve vorm gaan.

Wat betekent dat?

Dr. Chen suggereert dat het aannemen van de alternatieve vorm kan helpen voorkomen dat SARS-CoV-2 afbreekt. Studies hebben aangetoond dat het virus gedurende verschillende perioden levensvatbaar blijft op verschillende oppervlakken. Chen suggereert dat de starre vorm dit kan verklaren.

Belangrijker is dat de onderzoekers speculeren dat de postfusievorm ook SARS-CoV-2 kan beschermen tegen ons immuunsysteem.

Express uitgelegdis nu aanTelegram. Klik hier om lid te worden van ons kanaal (@ieexplained) en blijf op de hoogte van het laatste nieuws

Op welke manier kan het het virus beschermen tegen het immuunsysteem?

De postfusievorm kan antilichamen induceren die het virus niet neutraliseren. In feite kunnen de spikes in deze vorm fungeren als lokvogels die het immuunsysteem afleiden.

Antilichamen die specifiek gericht zijn op de postfusietoestand zouden membraanfusie (virale invoer) niet kunnen blokkeren omdat het te laat in het proces zou zijn. Dit is goed ingeburgerd op het gebied van andere virussen, zoals HIV, vertelde Chen deze website , per email.

In principe, als beide conformaties neutraliserende epitopen delen (het deel van het virus waarop antilichamen gericht zijn), dan zou de postfusievorm ook neutraliserende antilichamen kunnen induceren, zei Chen. Maar omdat de twee structuren vaak heel verschillend zijn, met name in het geval van SARS-CoV-2 en HIV, denk ik dat het niet erg waarschijnlijk is dat de postfusievorm nuttig zou zijn als een immunogeen, legde hij uit.

Hebben de twee vormen overeenkomsten?

Ja, zowel de voor- als de na-vorm hebben suikermoleculen, glycanen genaamd, op gelijkmatig verdeelde locaties op hun oppervlak. Glycanen zijn een ander kenmerk dat het virus helpt immuundetectie te voorkomen.

Hoe is de kennis over de alternatieve vorm nuttig?

De onderzoekers denken dat de bevindingen implicaties hebben voor de ontwikkeling van vaccins. Veel vaccins die momenteel in ontwikkeling zijn, gebruiken het spike-eiwit om het immuunsysteem te stimuleren. Maar deze kunnen verschillende mixen van de prefusie- en postfusievormen hebben, zei Chen. En dat kan hun beschermende werkzaamheid beperken.

petra ecclestone bruiloft

Chen benadrukte de noodzaak om het spike-eiwit in zijn prefusiestructuur te stabiliseren om de conformationele veranderingen die leiden tot de postfusietoestand te blokkeren. Als het eiwit niet stabiel is, kunnen antilichamen worden geïnduceerd, maar ze zullen minder effectief zijn in het blokkeren van het virus, zei hij.

Als we onze prefusiestructuur als richtlijn gebruiken, zouden we in staat moeten zijn om beter te doen (door stabiliserende mutaties in te voeren) om de prefusietoestand na te bootsen, wat effectiever zou kunnen zijn in het opwekken van neutraliserende antilichaamreacties, vertelde Chen aan The Indian Express. We zijn bezig dit te doen voor het geval de eerste ronde van vaccins niet zo effectief is als we allemaal hopen.

Deel Het Met Je Vrienden: