Polskie odkrycie może przyczynić się do opracowania nowych terapii przeciwwirusowych

Ich odkrycie może się przyczynić się do opracowania nowych terapii przeciwwirusowych.

Betakoronawirusy to rodzaj wirusów RNA z rodziny Coronaviridae. Są one zdolne do infekowania kręgowców i wywoływania epidemii, a także globalnych pandemii u ludzi, o czym można się było przekonać się w 2020 r.

Aby zmniejszyć zagrożenie stwarzane przez betakoronawirusy, konieczne jest lepsze zrozumienie ich różnorodności molekularnej. Także opracowanie nowych leków skierowanych przeciwko nim zależy od poznania kluczowych elementów regulacyjnych w ich genomach. Szczególnie dotyczy to tzw. końca 5', który ma kluczowe znaczenie dla syntezy białek wirusowych.

Naukowcy przeprowadzili analizę RNA czterech głównych typów betakoronawirusów

Międzynarodowy zespół pod kierownictwem prof. Janusza Bujnickiego z MIBMiK, we współpracy z Consejo Superior de Investigaciones Científicas w Madrycie i Uniwersytetem Jagiellońskim w Krakowie, na łamach czasopisma „Nucleic Acids Research” (https://doi.org/10.1093/nar/gkae144) opisał wyniki badania dotyczącego czterech głównych typów betakoronawirusów, w tym śmiertelnie groźnych wirusów SARS-CoV-2 i MERS oraz wirusa OC43 wywołującego przeziębienia.

Naukowcy przeprowadzili analizę ich RNA, o których wiadomo, że liczą około 30 tysięcy nukleotydów i znacznie się od siebie różnią. Jednak w tej pracy skupiono się nie na całym genomie wirusów, ale analizie struktury przestrzennej i dynamiki około 500 nukleotydów zlokalizowanych na samym początku nici RNA, czyli wspomnianym wyżej końcu 5', odgrywającym kluczową rolę w namnażaniu wirusów w zainfekowanych komórkach.

Łącznie zbadano końce 5' czterech różnych koronawirusów. Użyto zaawansowanych technik biochemicznych, biofizycznych i bioinformatycznych, w tym próbkowania chemicznego, mikroskopii krioelektronowej, mikroskopii sił atomowych oraz modelowania komputerowego.

Wyniki wykazały obecność bardzo podobnych elementów strukturalnych w tym obszarze, mimo tego, że są one tworzone przez całkowicie odmienne sekwencje nukleotydowe w RNA poszczególnych betakoronawirusów.

Ustalone struktury przestrzenne w cząsteczkach RNA wirusów mogą przyczynić się do powstania nowych leków

Zdaniem autorów publikacji oznacza to, że ten krytyczny region regulacyjny ma wspólne cechy pomiędzy różnymi betakoronawirusami, co może pozwolić na celowanie w niego lekami przeciwwirusowymi o szerokim spektrum działania.

– Odkrycie to ma fundamentalne znaczenie dla zrozumienia podobieństw w funkcjonowaniu betakoronawirusów - mówi prof. Janusz Bujnicki. - Ustalone przez nas struktury przestrzenne w cząsteczkach RNA wirusów mogą w przyszłości przyczynić się do powstania nowych leków przeciwwirusowych.

Specjalista podkreśla, że znaczenie tego odkrycia wykracza poza aktualne zrozumienie wirusa SARS-CoV-2, odpowiedzialnego za pandemię COVID-19, i rzuca nowe światło na molekularne mechanizmy działania wszystkich koronawirusów.

PRZECZYTAJ TAKŻE: Na UW dokonano przełomu w badaniach mRNA. Dzięki odkryciu możliwe będzie m.in. projektowanie szczepionek przeciwnowotworowych