Wetenschappers hebben een heliumionenmicroscoop gebruikt om de allereerste beelden vast te leggen van de interactie van SARS-CoV-2 met een menselijke cel. De doorbraak, bereikt door onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin, zou wetenschappers kunnen helpen nieuwe manieren te ontwikkelen om COVID-19 te voorkomen en te behandelen.

De heliumionenmicroscoop, die in staat is hogeresolutiebeelden van biologische exemplaren te produceren, stelde onderzoekers in staat te zien hoe het virus zich aan het celoppervlak bindt en de cel binnendringt. Dit proces is essentieel voor de vermenigvuldiging en verspreiding van het virus.

De onderzoekers ontdekten dat het virus een eiwit gebruikt dat het spike-eiwit wordt genoemd om zich te hechten aan een receptor op het celoppervlak. Het spike-eiwit ondergaat vervolgens een conformationele verandering, waardoor het virus kan fuseren met het celmembraan en de cel kan binnendringen.

Het team ontdekte ook dat het virus de cel via meerdere routes kan binnendringen, onder meer via endocytose, een proces waarbij de cel deeltjes uit zijn omgeving opslokt.

De bevindingen kunnen wetenschappers helpen medicijnen en vaccins te ontwerpen die zich richten op de interactie tussen het virus en de cel, wat mogelijk kan leiden tot nieuwe behandelingen voor COVID-19.

Hier wordt stap voor stap uitgelegd hoe de cel het virus bindt, gebaseerd op het onderzoek:

1. Eerste contact :Het SARS-CoV-2-virus, met zijn karakteristieke spike-eiwitten, nadert een menselijke cel.

2. Bijlage :De piekeiwitten op het virus binden zich aan receptoren op het celoppervlak, met name angiotensine-converting enzyme 2 (ACE2).

3. Receptorherkenning :De interactie tussen de spike-eiwitten en de ACE2-receptoren initieert een reeks conformationele veranderingen.

4. Fusie :Deze conformationele veranderingen leiden tot de fusie van de virale envelop met het celmembraan, waardoor een brug ontstaat voor virale toegang.

5. Invoer :Zodra de virale envelop versmelt met het celmembraan, wordt het virale genetische materiaal (RNA) vrijgegeven in het cytoplasma van de cel.

6. Oncoaten :De virale envelop valt uiteen, waardoor het virale RNA vrij kan blijven in het cytoplasma.

7. Replicatie en assemblage :Met behulp van de machinerie van de gastheercel repliceert het virale RNA zichzelf en assembleert het nieuwe virale deeltjes.

8. Exocytose :Nieuwe virusdeeltjes worden gevormd en verlaten uiteindelijk de gastheercel via exocytose, klaar om andere cellen te infecteren.