Förklarat: Hur coronavirus attackerar, steg för steg

Det är fortfarande ett 'nyt' coronavirus som orsakar COVID-19, men den framväxande bilden har gett forskare ledtrådar om hur man riktar in sig på det. En titt på dess struktur, hur den infekterar och de beteenden som forskare hoppas kunna blockera

Yta av SARS-CoV2, med en spikproteinmolekyl framhävd. (Källa: Max Planck Institute)

I sökandet efter en behandling för sjukdomen COVID-19 har forskare riktat in sig på specifika beteenden hos det nya coronaviruset (SARS-CoV2) som orsakar sjukdomen. Medan själva viruset fortfarande studeras, är jakten på en behandling baserad på vad som hittills är känt om hur det infekterar människor.

Så, hur infekterar coronavirus någon?

Det börjar med spiken som ger koronavirus deras namn. Ett coronavirus är omgivet av ett fettigt yttre lager (hölje) och på ytan av detta lager finns korona (krona) av spikar gjorda av protein.

På ytan av mänskliga celler finns ett enzym som heter ACE2, som fungerar som receptorn som gör det möjligt för SARS-CoV2 att starta sin attack. Virusets spikprotein binder till receptorn, smälter sedan samman med cellytan och frigör sitt genetiska material (RNA i fallet med SARS-CoV2) in i cellen. Coronaviruset som orsakar SARS, kallat SARS-CoV, använder samma ACE2-receptor för att invadera en cell.

jay z vikt och längd

Väl inne replikerar viruset sig självt genom att använda cellens molekylära mekanism. Alla dessa stadier involverar olika interaktioner mellan virusproteiner och humana proteiner. All behandling som utvecklas eller undersöks kommer att försöka hämma dessa aktiviteter i ett eller annat skede.

Vilken behandling försöker specifikt hämma vilken aktivitet?

Solidaritetsprövningarna, ett initiativ från Världshälsoorganisationen (WHO) som inkluderar Indien, undersöker fyra behandlingslinjer med befintliga läkemedel. Olika forskningsinstitutioner studerar var för sig virusets funktion i hopp om att kunskapen ska leda till återanvändning av befintliga läkemedel eller utveckling av nya.

Solidaritetsexperimenten försöker ta reda på om virusaktivitet kan hämmas:

I receptionen: Detta är målet för försök med en kombination av anti-malaria läkemedel klorokin och hydroxiklorokin . En del av förhoppningen kommer från en studie från 2005 i Virology Journal som studerade klorokins roll mot SARS-viruset. Den fann att klorokin förhindrade virusets förmåga att fästa sig till ACE2-receptorerna. Men eftersom klorokin orsakar allvarliga biverkningar görs de nuvarande försöken med en kombination med dess mindre giftiga derivat hydroxiklorokin.

Express Explained finns nu på Telegram. Klick här för att gå med i vår kanal (@ieexplained) och håll dig uppdaterad med det senaste

Effekten av dessa två läkemedel på SARS-CoV2 studeras fortfarande runt om i världen.

Vid cellinmatning: Kombinationen klorokin-hydroxiklorokin kommer in i bilden igen. Många virus kommer in i en cell genom att försura fack inuti membranet vid cellytan och sedan bryta igenom själva membranet. När klorokin och hydroxiklorokin kommer in i facket förlorar det en del av sin surhet; syftet med försöken är att hindra viruset i detta skede.

I replikeringsstadiet: Ett antal försök tittar på att hindra replikation i ett nyckelsteg under vilket viruset använder enzymer för att bryta ner proteiner, vilket leder till en kedja av nya virus. Läkemedlet lopinavir, till exempel, har varit känt för att hämma enzymet som används av HIV för att splittra proteiner, men eftersom lopinavir självt tenderar att brytas ned i människokroppen används det i kombination med ritonavir, vilket gör att det håller längre. En uppsättning av Solidarity-studier tittar på denna kombination av anti-HIV-läkemedel, och en annan undersöker lopinavir-ritonavir i kombination med interferon-beta, en molekyl som reglerar inflammation i kroppen.

Väl inne replikerar viruset sig självt genom att använda cellens molekylära mekanism. (AP-bild)

Solidaritetsförsöken med läkemedlet remdesivir, som ursprungligen skapades för att bekämpa ebolaviruset, kommer att försöka hämma det nya coronaviruset genom att rikta in sig på verkan av ett nyckelenzym som underlättar dess replikering. Tidigare studier har visat att det är effektivt på djur infekterade med SARS och MERS-coronavirus. I år rapporterade en studie publicerad i Cell Research att en kombination av klorokin och remdesivir kan hindra replikering av SARS-CoV2 i odlade celler.

jon favreau fru

Vad tittar andra studier på?

Vissa studier tittar på virusets struktur, medan andra undersöker dess beteende som ett potentiellt mål för framtida läkemedel. Till exempel:

Strukturera: Vid Max Planck-institutet i Tyskland identifierade forskare spikproteinet som inte bara virusets vassaste vapen utan också dess akilleshäl. Antikroppar kan känna igen spikeproteinet, binda till det och markera det som ett mål för immunceller. Men viruset har också ett sockerskikt som döljer delar av dess spikproteiner från immuncellerna.

Därför analyserar forskarna sockerskölden och försöker beräkna hur spikproteinerna rör sig på virusets yta och hur de ändrar form. Med hjälp av superdatorer hoppas forskarna kunna identifiera bindningsställen för antikroppar, och planerar att jämföra dessa med bindningsegenskaperna hos befintliga läkemedel, och på så sätt identifiera ingredienser som kan blockera spikeproteinet. Naturligtvis är det mycket snabbare att återanvända läkemedel som redan finns på marknaden än att hitta nya aktiva ingredienser och testa dem i långa kliniska prövningar, säger Gerhard Hummer, direktör vid Max Planck Institute of Biophysics, i ett uttalande.

Experter förklarar: Varför det är viktigt att kokongera äldre och utsatta

Vissa studier tittar på virusets struktur, medan andra undersöker dess beteende som ett potentiellt mål för framtida läkemedel.

Beteende: I en studie förra veckan i Journal of Clinical Medicine kartlade forskare från universiteten i Bologna och Catanzaro (Italien) interaktionerna mellan virusproteiner och mänskliga proteiner. När viruset attackerar reagerar kroppen genom att aktivera vissa proteiner och inaktivera andra för att hindra det. Samtidigt har kroppen andra mekanismer som viruset utnyttjar. Det var dessa som forskarna kartlade och identifierade specifika proteiner.

erica nettovärde

Denna värdefulla information om effekterna av det nya coronaviruset på proteinerna i mänskliga celler kan visa sig vara grundläggande för att omdirigera utvecklingen av läkemedelsterapier, eftersom vanliga antivirala behandlingar verkar vara misslyckade, sa huvudförfattaren Federico M Giorgi vid universitetet i Bologna. ett påstående.

Finns det studier om specifika droger utöver Solidaritetsprövningarna?

Rapporter dyker upp då och då. I Nature förra veckan rapporterade ett internationellt samarbete ledd av forskare vid ShanghaiTech University sex möjliga läkemedelskandidater, som de identifierade efter att ha testat mer än 10 000 föreningar. Projektet var inriktat på SARS-CoV2:s huvudenzym för att splittra proteiner, Mpro, som spelar en nyckelroll i att förmedla viral replikation. Forskare lade till läkemedel direkt till enzymet eller till cellkulturer som odlade viruset och bedömde hur mycket av varje förening som krävs för att stoppa enzymet. Sex läkemedel verkade vara effektiva, rapporterade de.

Här är en snabb Coronavirus-guide från Express Explained för att hålla dig uppdaterad: Vad kan få en covid-19-patient att återfalla efter tillfrisknande? | Covid-19 lockdown har rensat upp luften, men det här kanske inte är goda nyheter. Här är varför | Kan alternativ medicin arbeta mot coronaviruset? | Ett fem minuters test för covid-19 har gjorts klart, Indien kan få det också | Hur Indien bygger upp försvar under lockdown | Varför drabbas bara en bråkdel av de med coronavirus akut | Hur skyddar vårdpersonal sig från att bli smittad? | Vad krävs för att inrätta isoleringsavdelningar?

Dela Med Dina Vänner: