Peneliti mengidentifikasi kemungkinan titik masuk baru untuk SARS-CoV-2 ke dalam tubuh manusia – Sains Terkini

Infeksi virus corona SARS-CoV-2 dapat memengaruhi banyak organ. Dengan pemikiran ini, para peneliti dari Pusat Jerman untuk Penyakit Neurodegeneratif (DZNE) dan Universitas Cornell di AS telah menyelidiki faktor seluler yang mungkin signifikan untuk infeksi. Untuk tujuan ini, mereka menganalisis aktivitas 28 gen spesifik di berbagai jaringan manusia. Temuan mereka, yang menyediakan peta faktor-faktor yang berpotensi terkait penyakit di seluruh tubuh manusia, diterbitkan dalam jurnal tersebut Laporan Sel.

“SARS-CoV-2 tidak hanya menginfeksi sistem pernafasan, tapi juga berpotensi mempengaruhi banyak organ lain di dalam tubuh. Bahkan jika virus menginfeksi sistem pernafasan terlebih dahulu, penting untuk bisa memprediksi kemana selanjutnya akan pergi. Ini membantu mengembangkan terapi. Dengan demikian, tujuan kami adalah mempelajari lebih lanjut tentang apa yang membuat berbagai organ rentan terhadap infeksi, "jelas Dr. Vikas Bansal, ilmuwan data di situs Tuebingen DZNE. "Oleh karena itu, kami melihat jaringan yang berbeda untuk melihat komponen mesin seluler mana yang mungkin relevan untuk infeksi dan juga jenis sel mana yang tampaknya sangat rentan." Bansal ikut menulis makalah ini dengan Manvendra Singh, seorang rekan kepresidenan Cornell, dan dengan Cedric Feschotte, profesor di Departemen Biologi Molekuler dan Genetika di Universitas Cornell.


Mencari kandidat

Bekerja sama dengan rekannya di AS, Bansal memulai dengan mengidentifikasi 28 gen manusia, masing-masing faktor seluler, yang memungkinkan virus memasuki sel manusia atau yang mungkin penting untuk suatu infeksi. Selain reseptor pada permukaan sel, ini termasuk, misalnya, protein yang mungkin dibutuhkan patogen untuk berkembang biak di dalam sel. Yang penting, daftar faktor yang diteliti juga mengandung enzim yang memblokir penetrasi patogen ke dalam sel – yang dikenal sebagai "faktor pembatas". Singkatnya, 28 fitur seluler yang dianalisis dijuluki "SCARF" untuk "SARS-CoV-2 dan reseptor serta faktor terkait virus korona."

"Virus diketahui menyalahgunakan apa yang disebut reseptor ACE2, yang terjadi pada permukaan sel manusia, untuk merapat dan menyusupinya. Oleh karena itu, banyak perhatian diberikan pada reseptor ini dan faktor lain yang terkait dengannya. Mereka berpotensi memulai poin untuk terapi, "kata Bansal. Namun, virus korona terkait diketahui menggunakan berbagai kemungkinan untuk menginfeksi sel. Menurut peneliti, bukti menunjukkan bahwa ini juga berlaku untuk SARS-CoV-2. "Oleh karena itu, kami telah memperluas analisis kami ke faktor seluler yang telah ditemukan relevan dengan virus korona lain dan karena itu mungkin juga penting untuk SARS-CoV-2."

Apakah ini masalahnya, percobaan di masa depan harus ditunjukkan, jelas Bansal. Untuk investigasi semacam itu, kata dia, tujuannya adalah untuk mengidentifikasi kandidat yang menjanjikan. "Namun, penelitian kami hanya sekilas. Penelitian berkembang pesat. Kami terus mempelajari fakta baru tentang virus ini."

Profil aktivitas gen

Menggunakan informasi dari database ilmiah, para peneliti menganalisis aktivitas gen – juga dikenal sebagai "pola ekspresi" – di sekitar 400.000 sel manusia dari berbagai jenis jaringan. Ini termasuk mukosa hidung, paru-paru, usus, ginjal, jantung, otak dan organ reproduksi. Analisis dilakukan pada tingkat sel tunggal dan menggunakan metode bioinformatika yang canggih. "Ini memungkinkan kami untuk menyelidiki di mana sel-sel SCARF diekspresikan dan juga berapa persentase sel dalam jaringan tertentu yang mengekspresikan faktor-faktor ini," kata Bansal. "Hasil kami tentu dibatasi oleh fakta bahwa pola ekspresi dapat berubah selama infeksi dan bahwa profil aktivitas tidak secara langsung mencerminkan banyaknya protein seperti reseptor sel. Namun, pola ekspresi adalah indikator yang baik."


Medan pertempuran dan hotspot

Sejalan dengan fakta yang diketahui bahwa SARS-CoV-2 menyerang khususnya saluran pernapasan, pola ekspresi tersebut mengidentifikasi mukosa hidung sebagai "medan pertempuran". Oleh karena itu, sel mukosa hidung mengandung kedua faktor yang memfasilitasi infeksi seperti reseptor ACE2 serta faktor yang menghambat masuknya virus, seperti IFITM3 dan LY6E. "IFITM3 adalah protein yang diketahui mencegah virus corona lain melintasi membran sel. Hal yang sama juga berlaku untuk SARS-CoV-2. LY6E juga bertindak sebagai mekanisme pertahanan," kata Bansal. "Dengan demikian tampaknya kontak virus dengan mukosa hidung mengarah pada tarik-menarik. Oleh karena itu, pertanyaannya adalah, siapa yang akan muncul sebagai pemenang. Menariknya, data kami menunjukkan bahwa tingkat ekspresi faktor masuk dalam hidung manusia pergeseran jaringan seiring bertambahnya usia. Ini bisa menjadi alasan mengapa lansia lebih rentan terhadap infeksi SARS-CoV-2. "

Menurut penelitian saat ini, usus, ginjal, testis, dan plasenta adalah hotspot potensial, yaitu, area ini tampaknya ditandai dengan ekspresi bersama ACE2 yang signifikan dengan TMPRSS2, enzim yang terlibat dalam entri virus yang dikombinasikan dengan ACE2. "Kami juga dapat mengidentifikasi sejumlah faktor seluler yang, sebagai alternatif reseptor ACE2, dapat berkontribusi pada SARS-CoV-2 yang memasuki paru-paru, jantung, dan sistem saraf pusat," kata Bansal. "SARS-CoV-2 saat ini diketahui dapat memicu gangguan neurologis. Meskipun virus belum terdeteksi di neuron, sistem saraf termasuk sel lain seperti astrosit dan pericytes yang misalnya terlibat dalam pengaturan sistem saraf. blood-brain barrier, yang merupakan antarmuka antara otak dan aliran darah. Menurut penelitian kami, sel-sel ini mungkin rentan terhadap infeksi. Hal ini mungkin melibatkan reseptor yang disebut BSG. Secara keseluruhan, penelitian kami menyediakan banyak data dan petunjuk khusus untuk penelitian selanjutnya tentang virus korona. "

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.