Przełomowej obserwacji dokonał zespół uczonych z Harvard Medical School, dzięki zastosowaniu nowoczesnej techniki mikroskopii arkusza światła (LSFM). Wyniki badań, które zostały opublikowane w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), zapewniają wgląd w fundamentalną mechanikę infekcji wirusowych i mogą wskazać nowe sposoby walki z COVID-19.

Wirus podczas ataku

Film, który udało się nagrać, śledzi koronawirusa SARS-CoV-2, gdy jest on przechwytywany przez komórkę i wchłaniany przez endosom (białka S koronawirusa zaznaczono na różowo). Następnie SARS-CoV-2 łączy się z błoną endosomu i wstrzykuje materiał genetyczny (niebieski) do wnętrza komórki. Są to kroki niezbędne do przeprowadzenia każdej infekcji i zainicjowania procesu replikacji. W drugiej części filmu widać wiele wirusów wewnątrz komórki.

Badania ujawniły, że wirusy nie są w stanie łączyć się z błoną komórkową i uwalniać swoich genomów, jeśli nie znajdują się w lekko kwaśnym środowisku. Eksperymentalnie wykazano, że pH musi wynosić 6,2-6,8, czyli niewiele mniej niż pH neutralne i porównywalne z płynami ustrojowymi, takimi jak ślina i mocz. Endosomy mają właśnie taką kwasowość, a pomiary potwierdziły, że jest to również zakres pH wewnątrz jamy nosowej większości ludzi, gdzie często rozpoczyna się infekcja SARS-CoV-2.

Czytaj też: Pierwsza na świecie szczepionka wziewna na COVID. Amerykanie już zazdroszczą, bo nie u nich powstała

Prof. Tomas Kirchhausen z Blavatnik Institute w Harvard Medical School mówi:

Co zabawne, pomiar pH jamy nosowej rzadko był wcześniej wykonywany.

Kwaśne środowisko pozwala enzymom w endosomie lub na powierzchni komórki – w tym TMPRSS2, kluczowemu czynnikowi ułatwiającemu infekcję SARS-CoV-2 – na przecięcie białka S i ułatwienie fuzji błonowej.

Praca została przeprowadzona przez laboratoria prof. Kirchhausena; byłego profesora HMS Seana Whelana, obecnie na Uniwersytecie Waszyngtońskim w St. Louis i Giuseppe Balistreriego na Uniwersytecie w Helsinkach.