Diterangkan: Bagaimana coronavirus menyerang, langkah demi langkah

Ia masih merupakan coronavirus 'novel' yang menyebabkan COVID-19, tetapi gambaran yang muncul telah memberi petunjuk kepada penyelidik tentang cara menyasarkannya. Lihat strukturnya, cara ia menjangkiti, dan tingkah laku yang diharapkan oleh saintis untuk disekat

Permukaan SARS-CoV2, dengan molekul protein spike ditekankan. (Sumber: Institut Max Planck)

Dalam mencari rawatan untuk penyakit COVID-19, penyelidik telah menyasarkan tingkah laku khusus coronavirus novel (SARS-CoV2) yang menyebabkan penyakit itu. Walaupun virus itu sendiri masih dikaji, pencarian untuk rawatan adalah berdasarkan apa yang diketahui setakat ini tentang cara ia menjangkiti manusia.

Jadi, bagaimana coronavirus menjangkiti seseorang?

Ia bermula dengan lonjakan yang memberikan coronavirus nama mereka. Koronavirus dikelilingi oleh lapisan luar berlemak (sampul surat) dan pada permukaan lapisan ini terdapat korona (mahkota) pancang yang diperbuat daripada protein.

Pada permukaan sel manusia terdapat enzim yang dipanggil ACE2, yang bertindak sebagai reseptor yang membolehkan SARS-CoV2 melancarkan serangannya. Protein spike virus mengikat pada reseptor, kemudian bergabung dengan permukaan sel, dan melepaskan bahan genetiknya (RNA dalam kes SARS-CoV2) ke dalam sel. Koronavirus yang menyebabkan SARS, dipanggil SARS-CoV, menggunakan reseptor ACE2 yang sama untuk menyerang sel.

Sebaik sahaja di dalam, virus mereplikasi dirinya dengan menggunakan mekanisme molekul sel. Semua peringkat ini melibatkan pelbagai interaksi antara protein virus dan protein manusia. Sebarang rawatan yang sedang dibangunkan atau dikaji akan cuba menghalang aktiviti ini pada satu peringkat atau yang lain.

Rawatan yang mana secara khusus cuba menghalang aktiviti yang mana?

Percubaan Solidariti, inisiatif Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO) yang merangkumi India, sedang menyiasat empat baris rawatan menggunakan ubat sedia ada. Secara berasingan, pelbagai institusi penyelidikan sedang mengkaji fungsi virus dengan harapan bahawa pengetahuan itu akan membawa kepada penggunaan semula ubat sedia ada atau pembangunan yang baru.

Eksperimen Solidariti cuba untuk mengetahui sama ada aktiviti virus boleh dihalang:

Pada peringkat penerimaan: Ini adalah sasaran ujian dengan gabungan ubat antimalaria chloroquine dan hydroxychloroquine . Sebahagian daripada harapan itu datang daripada kajian 2005 dalam Jurnal Virologi yang mengkaji peranan klorokuin terhadap virus SARS. Ia mendapati klorokuin menghalang keupayaan virus itu untuk melekat pada reseptor ACE2. Walau bagaimanapun, kerana chloroquine menyebabkan kesan sampingan yang teruk, ujian semasa sedang dilakukan dengan kombinasi dengan hydroxychloroquine derivatif kurang toksiknya.

Express Explained kini di Telegram. klik di sini untuk menyertai saluran kami (@ieexplained) dan sentiasa dikemas kini dengan yang terkini

Kesan kedua-dua ubat ini terhadap SARS-CoV2 masih dikaji di seluruh dunia.

Pada peringkat kemasukan sel: Gabungan chloroquine-hydroxychloroquine mula dimainkan semula. Banyak virus memasuki sel dengan mengasidkan petak dalam membran pada permukaan sel, dan kemudian melanggar membran itu sendiri. Apabila chloroquine dan hydroxychloroquine memasuki petak, ia kehilangan sebahagian daripada keasidannya; Matlamat percubaan adalah untuk menghalang virus pada peringkat ini.

Pada peringkat replikasi: Beberapa ujian sedang mengkaji menghalang replikasi pada langkah utama di mana virus menggunakan enzim untuk memecahkan protein, yang membawa kepada rantaian virus baharu. Dadah lopinavir, sebagai contoh, telah diketahui menghalang enzim yang digunakan oleh HIV untuk membelah protein, tetapi kerana lopinavir itu sendiri cenderung terurai dalam tubuh manusia, ia digunakan dalam kombinasi dengan ritonavir, yang membolehkan ia bertahan lebih lama. Satu set ujian Solidariti sedang melihat gabungan ubat anti-HIV ini, dan satu lagi sedang menyiasat lopinavir-ritonavir digabungkan dengan interferon-beta, molekul yang mengawal keradangan dalam badan.

Sebaik sahaja di dalam, virus mereplikasi dirinya dengan menggunakan mekanisme molekul sel. (Foto AP)

Percubaan Solidariti dengan ubat remdesivir, yang pada asalnya dicipta untuk melawan virus Ebola, akan berusaha untuk menghalang novel coronavirus dengan menyasarkan tindakan enzim utama yang memudahkan replikasinya. Kajian terdahulu menunjukkan ia berkesan pada haiwan yang dijangkiti coronavirus SARS dan MERS. Tahun ini, kajian yang diterbitkan dalam Penyelidikan Sel melaporkan bahawa gabungan klorokuin dan remdesivir boleh menghalang replikasi SARS-CoV2 dalam sel yang dikultur.

Apakah kajian lain melihat?

Sesetengah kajian sedang melihat struktur virus, sementara yang lain sedang menyiasat kelakuannya sebagai sasaran berpotensi untuk ubat masa depan. Sebagai contoh:

Struktur: Di Institut Max Planck di Jerman, penyelidik mengenal pasti protein spike bukan sahaja senjata paling tajam virus itu tetapi juga tumit Achillesnya. Antibodi boleh mengenali protein spike, mengikatnya, dan menandakannya sebagai sasaran untuk sel imun. Walau bagaimanapun, virus itu juga mempunyai lapisan gula yang menyembunyikan bahagian protein pancangnya daripada sel imun.

Oleh itu, para penyelidik sedang menganalisis perisai gula, dan cuba mengira bagaimana protein spike bergerak di permukaan virus dan bagaimana ia mengubah bentuknya. Menggunakan superkomputer, para penyelidik berharap untuk mengenal pasti tapak pengikat untuk antibodi, dan merancang untuk membandingkannya dengan sifat mengikat ubat sedia ada, dan dengan itu mengenal pasti bahan yang boleh menyekat protein spike. Sudah tentu, penggunaan semula ubat-ubatan yang sudah ada di pasaran adalah lebih cepat daripada mencari bahan aktif baharu dan mengujinya dalam ujian klinikal yang panjang, Gerhard Hummer, Pengarah di Institut Biofizik Max Planck, berkata dalam satu kenyataan.

Pakar Terangkan: Mengapa penting untuk menyekat orang tua dan mereka yang terdedah

Sesetengah kajian sedang melihat struktur virus, sementara yang lain sedang menyiasat kelakuannya sebagai sasaran berpotensi untuk ubat masa depan.

Kelakuan: Dalam kajian minggu lalu dalam Journal of Clinical Medicine, penyelidik dari Universiti Bologna dan Catanzaro (Itali) memetakan interaksi antara protein virus dan protein manusia. Apabila virus menyerang, badan bertindak balas dengan mengaktifkan protein tertentu dan menyahaktifkan yang lain untuk menghalangnya. Pada masa yang sama, badan mempunyai mekanisme lain yang dieksploitasi oleh virus. Inilah yang dipetakan oleh penyelidik, mengenal pasti protein tertentu.

Maklumat berharga ini tentang kesan coronavirus baharu pada protein sel manusia mungkin terbukti menjadi asas dalam mengalihkan perkembangan terapi ubat, kerana rawatan antivirus biasa nampaknya tidak berjaya, kata pengarang utama Federico M Giorgi dari Universiti Bologna dalam kenyataan.

Di luar percubaan Solidariti, adakah terdapat kajian mengenai ubat-ubatan tertentu?

Laporan muncul dari semasa ke semasa. Dalam Nature minggu lepas, kerjasama antarabangsa yang diketuai oleh penyelidik di Universiti ShanghaiTech melaporkan enam kemungkinan calon dadah, yang mereka kenal pasti selepas menguji lebih daripada 10,000 sebatian. Projek itu menyasarkan enzim utama SARS-CoV2 untuk membelah protein, Mpro, yang memainkan peranan penting dalam pengantaraan replikasi virus. Penyelidik menambah ubat terus kepada enzim atau kultur sel yang menumbuhkan virus, menilai berapa banyak setiap sebatian diperlukan untuk menghentikan enzim. Enam ubat nampaknya berkesan, lapor mereka.

Berikut ialah panduan Coronavirus pantas daripada Express Explained untuk memastikan anda sentiasa dikemas kini: Apakah yang boleh menyebabkan pesakit COVID-19 kambuh selepas pulih? | Penutupan COVID-19 telah membersihkan udara, tetapi ini mungkin bukan berita baik. Inilah sebabnya | Bolehkah ubat alternatif berfungsi melawan coronavirus? | Ujian lima minit untuk COVID-19 telah disediakan, India juga mungkin mendapatnya | Bagaimana India membina pertahanan semasa berkurung | Mengapa hanya sebahagian kecil daripada mereka yang menghidap coronavirus menderita secara akut | Bagaimanakah pekerja penjagaan kesihatan melindungi diri mereka daripada dijangkiti? | Apakah yang diperlukan untuk menyediakan wad pengasingan?

Kongsi Dengan Rakan Anda: