เชื้อไวรัสโรคซาร์ส

การวิจัยใหม่ที่นำโดย Penn State เผยให้เห็นว่าบริเวณต้นกำเนิดของโปรตีนสไปค์แน่นขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อเวลาผ่านไป และทีมงานคิดว่าสิ่งนี้น่าจะปรับปรุงความสามารถของไวรัสในการส่งผ่านละอองจมูกและทำให้เซลล์โฮสต์ติดเชื้อเมื่ออยู่ในร่างกาย ทีมงานกล่าวว่าบริเวณต้นกำเนิดของโปรตีนที่เกิดขึ้นในสายพันธุ์ Omicron ล่าสุดนั้นเข้มงวดมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ซึ่งอาจหมายความว่าวัคซีนรุ่นใหม่อาจมีประสิทธิภาพนานกว่าวัคซีนที่กำหนดเป้าหมายไปยังสายพันธุ์เดิม Ganesh Anand รองศาสตราจารย์ด้านเคมีและชีวเคมีและโมเลกุลกล่าวว่า "เราต้องการดูว่าโปรตีนสไปค์เปลี่ยนแปลงโครงสร้างอย่างไรเมื่อวิวัฒนาการมาจากสายพันธุ์ดั้งเดิมของไวรัส ผ่านสายพันธุ์อัลฟ่า เดลต้า และล่าสุดกับโอไมครอน" ชีววิทยา เพนน์สเตต "เราพบว่าโปรตีนสไปค์ในตอนแรกมีความยืดหยุ่นมากกว่าที่บริเวณลำต้น ซึ่งเป็นที่ที่สไปค์โปรตีนรวมเข้าด้วยกัน แต่เมื่อเวลาผ่านไป การกลายพันธุ์ทำให้โปรตีนแน่นขึ้นและแข็งขึ้นเรื่อย ๆ และเราคิดว่าตอนนี้มันแข็งเท่ากับ มันสามารถได้รับ นี่เป็นสิ่งสำคัญเพราะมันหมายความว่าวัคซีนที่พัฒนาขึ้นเพื่อกำหนดเป้าหมายตัวแปรปัจจุบันที่มีโปรตีนขัดขวางแข็งเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะมีประสิทธิภาพนานกว่าวัคซีนก่อนหน้ามากเมื่อเทียบกับสายพันธุ์ป่าที่มีความยืดหยุ่นมากกว่า” เพื่อศึกษาว่าสไปค์โปรตีนเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในแต่ละสายพันธุ์ใหม่ ทีมศึกษาไวรัสในหลอดทดลอง (ในหลอดทดลอง) โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่าแมสสเปกโตรเมตรีการแลกเปลี่ยนเอไมด์ไฮโดรเจน/ดิวทีเรียม Anand อธิบายว่าโปรตีนสไปค์ของ โรคซาร์ส -CoV-2 ประกอบด้วยโมเลกุลสายโซ่สามตัวที่เรียกว่าโมโนเมอร์ซึ่งจับกันเป็นทริมเมอร์ โปรตีนสไปค์ประกอบด้วยหน่วยย่อย 2 หน่วย คือหน่วยย่อย S1 และ S2 หน่วยย่อย S1 มีโดเมนการจับรีเซพเตอร์ ในขณะที่หน่วยย่อย S2 มีบริเวณสเต็มซึ่งรับผิดชอบในการรวมทริมเมอร์ Anand กล่าวว่า "มันเปรียบได้กับต้นไม้ที่มีลำต้นเป็นลำต้นและโดเมนที่จับตัวรับเป็นกิ่งก้าน" Anand กล่าว ผลการวิจัยของทีมซึ่งตีพิมพ์ในวารสารeLifeเปิดเผยว่า ก้านของโปรตีนสไปค์เริ่มแข็งขึ้นก่อนด้วยการกลายพันธุ์ของ D614G ซึ่งพบได้ทั่วไปในสายพันธุ์ SARS-CoV-2 ทั้งหมด ลำต้นเริ่มบิดงอมากขึ้นเรื่อย ๆ ด้วยการเกิดขึ้นของการกลายพันธุ์ใหม่ในสายพันธุ์ต่อมา และสายพันธุ์ Omicron BA.1 แสดงขนาดที่เพิ่มขึ้นมากที่สุดในความเสถียรเมื่อเทียบกับสายพันธุ์ก่อนหน้า เหตุใดไวรัสจึงได้รับประโยชน์จากแกนกลางที่แน่นกว่า "เราไม่ได้ศึกษาไวรัสในผู้ป่วย ดังนั้นเราจึงไม่สามารถระบุได้ว่าการเปลี่ยนแปลงที่เราสังเกตเห็นในสไปค์โปรตีนส่งผลกระทบโดยตรงต่อสายพันธุ์ใหม่ เช่น ความสามารถของ Omicron ในการแพร่เชื้อได้รวดเร็วขึ้นหรือไม่ อย่างไรก็ตาม เราสามารถพูดได้ว่าการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวน่าจะทำให้ไวรัสเพิ่มขึ้น เหมาะสมซึ่งสามารถแปลได้ว่ามีการส่งสัญญาณที่ดีขึ้น” นายอานันท์กล่าว "แกนกลางที่แน่นขึ้นอาจทำให้ไวรัสมีความเสถียรมากขึ้นในละอองน้ำมูกและจับกับและเข้าสู่เซลล์โฮสต์ได้เร็วขึ้น ตัวอย่างเช่น สิ่งที่เริ่มใช้เวลาประมาณ 11 วันในการพัฒนาการติดเชื้อหลังจากได้รับเชื้อ ตอนนี้ใช้เวลาเพียงสี่วันเท่านั้น" Anand ตั้งข้อสังเกตว่าสาเหตุหนึ่งที่วัคซีนไม่สามารถทำให้ไวรัสเป็นกลางได้อย่างเต็มที่ เป็นเพราะวัคซีนถูกสร้างขึ้นจากโปรตีนขัดขวางของสายพันธุ์ดั้งเดิมที่มาจากป่า “ตัวเสริมแบบไบวาเลนต์ล่าสุด ซึ่งมีเป้าหมายที่สายพันธุ์ใหม่กว่า ช่วยได้ แต่คนที่ไม่เคยได้รับตัวเสริมนี้จะไม่ได้รับการป้องกันที่ตรงเป้าหมายมากกว่านี้” เขากล่าว "วัคซีนในอนาคตที่เน้นเฉพาะ Omicron มีแนวโน้มที่จะมีประสิทธิภาพที่ยาวนานขึ้น" ในที่สุด Anand กล่าวว่าโปรตีนสไปค์ได้บิดแน่นจนไม่น่าจะเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเพิ่มเติมที่บริเวณลำต้น "มีข้อ จำกัด ว่าจะกระชับได้มากแค่ไหน" เขากล่าว "ผมคิดว่าเราสามารถมองโลกในแง่ดีได้ด้วยการระมัดระวัง โดยที่เราจะไม่มีตัวแปรต่างๆ เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง อย่างน้อยการเข้มงวดก็ไม่ได้เป็นกลไก"