Polskie odkrycie może zaowocować opracowaniem nowych terapii przeciwwirusowych

Jego odkrycie może przyczynić się do opracowania nowych terapii przeciwwirusowych.

Betakoronawirus są wirusami RNA Korona wirus rodzina. Są w stanie zakażać kręgowce i powodować epidemie, w tym globalne pandemie u ludzi, co będzie widoczne w 2020 roku.

Aby ograniczyć zagrożenie, jakie stanowią betakoronawirusy, konieczne jest lepsze poznanie ich różnorodności molekularnej. Co więcej, opracowanie nowych leków przeciwko nim zależy od zrozumienia głównych elementów regulacyjnych w ich genomach. Dotyczy to szczególnie tzw. końca 5′, który jest kluczowy w syntezie białek wirusowych.

W artykule opublikowanym w Badania kwasów nukleinowych (https://doi.org/10.1093/nar/gkae144), międzynarodowy zespół kierowany przez profesora Janusza Bujnickiego z Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej, we współpracy z Consejo Superior de Investigaciones Científicas de Madrid i Uniwersytetem Jagiellońskim w Krakowie, opisał wyniki badań nad czterema głównymi typami betakoronawirus, w tym śmiercionośne wirusy SARS-CoV-2 i MERS, a także wywołujący przeziębienie wirus OC43.

Naukowcy przeanalizowali sekwencje nukleotydów RNA, które mają długość około 30 000 nukleotydów i znacznie się od siebie różnią. Skupili się nie na całym genomie wirusa, ale na szczegółowych analizach struktury przestrzennej i dynamiki około 500 nukleotydów na początku wirusowego RNA (koniec 5′), które odgrywają kluczową rolę w replikacji wirusów w zakażonych komórkach .

Zbadano końce 5′ genomowego RNA z czterech różnych koronawirusów. Naukowcy wykorzystali zaawansowane techniki biochemii, biofizyki i bioinformatyki, w tym sondowanie chemiczne, mikroskopię krioelektronową, mikroskopię sił atomowych i modelowanie obliczeniowe.

Wyniki ujawniły obecność bardzo podobnych elementów strukturalnych, mimo że są utworzone przez różne sekwencje nukleotydowe w RNA kilku betakoronawirusów.

Według autorów publikacji wyniki te ujawniają wspólne cechy krytycznego regionu regulatorowego, wspólnego dla różnych genomów RNA betakoronawirusa, co może umożliwić celowanie w te RNA za pomocą leków przeciwwirusowych o szerokim spektrum działania.

„To odkrycie ma fundamentalne znaczenie dla zrozumienia podobieństw w funkcjonowaniu betakoronawirusów” – mówi profesor Bujnicki. „Struktury przestrzenne, które zidentyfikowaliśmy w cząsteczkach RNA wirusów, mogą w przyszłości przyczynić się do opracowania nowych leków przeciwwirusowych”.

Bujnicki dodaje, że znaczenie opublikowanego odkrycia wykracza poza zrozumienie wirusa SARS-CoV-2 odpowiedzialnego za pandemię Covid-19 i rzuca nowe światło na molekularne mechanizmy działania wszystkich koronawirusów. (PAPKA)

PAP – Nauka w Polsce, Katarzyna Czechowicz

kap/agt/

tr. RL