Para ilmuwan telah mengungkapkan gambar pertama tentang bagaimana coronavirus baru SARS-CoV-2 mengikat dengan sel-sel pernapasan manusia untuk membajak mereka untuk menghasilkan lebih banyak virus.
Para peneliti yang dipimpin oleh Qiang Zhou, seorang peneliti di Universitas Westlake di Hangzhou, Cina, telah mengungkapkan bagaimana virus baru menempel pada reseptor pada sel-sel pernapasan yang disebut angiotensin-converting enzyme 2, atau ACE2.
"Mereka memiliki gambar sampai ke tingkat atom yang berinteraksi pada antarmuka yang mengikat," Thomas Gallagher, seorang ahli virologi di Loyola University Chicago yang tidak terlibat dalam penelitian baru tetapi mempelajari struktur coronavirus, mengatakan kepada Live Science. Tingkat informasi itu tidak biasa pada tahap wabah virus baru ini, katanya.
"Wabah virus baru mulai terjadi beberapa bulan yang lalu, dan dalam periode waktu yang singkat itu, para penulis ini datang dengan informasi yang menurut saya secara tradisional membutuhkan waktu lebih lama," kata Gallagher.
Itu penting, katanya, karena memahami bagaimana virus masuk sel dapat berkontribusi untuk penelitian tentang obat-obatan atau bahkan vaksin untuk virus.
Semua Tentang Coronavirus
-Coronavirus di AS: Peta, jumlah kasus & berita
-Pembaruan langsung pada coronavirus
-Apa gejalanya?
-Seberapa mematikan virus korona yang baru?
-Bagaimana coronavirus menyebar?
-Dapatkah orang menyebarkan coronavirus setelah mereka pulih?
Pintu masuk viral
Untuk menginfeksi inang manusia, virus harus dapat masuk ke sel manusia secara individu. Mereka menggunakan mesin sel ini untuk menghasilkan salinan diri mereka sendiri, yang kemudian tumpah dan menyebar ke sel-sel baru.
Pada 19 Februari dalam jurnal Science, sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh para ilmuwan di University of Texas di Austin menggambarkan kunci molekuler kecil pada SARS-CoV-2 yang memberikan virus masuk ke dalam sel. Kunci ini disebut protein lonjakan, atau protein-S. Pekan lalu, Zhou dan timnya menggambarkan sisa teka-teki: struktur protein reseptor ACE2 (yang ada di permukaan sel-sel pernapasan) dan bagaimana itu dan protein lonjakan berinteraksi. Para peneliti mempublikasikan temuan mereka di jurnal Science pada 4 Maret.
"Jika kita menganggap tubuh manusia sebagai sebuah rumah dan 2019-nCoV sebagai perampok, maka ACE2 akan menjadi gagang pintu rumah. Setelah protein S mengambilnya, virus dapat memasuki rumah," Liang Tao, seorang Peneliti di Westlake University yang tidak terlibat dalam studi baru, mengatakan dalam sebuah pernyataan.
Zhou dan timnya menggunakan alat yang disebut mikroskopi elektron cryo, yang mempekerjakan sampel yang sangat beku dan berkas elektron untuk mencitrakan struktur terkecil dari molekul biologis. Para peneliti menemukan bahwa ikatan molekul antara protein lonjakan SARS-CoV-2 dan ACE2 terlihat cukup mirip dengan pola pengikatan virus corona yang menyebabkan berjangkitnya SARS pada tahun 2003. Namun, ada beberapa perbedaan, dalam hal asam amino yang tepat digunakan untuk mengikat SARS-CoV-2 dengan reseptor ACE2 dibandingkan dengan virus yang menyebabkan SARS (sindrom pernafasan akut yang parah), kata para peneliti.
"Sementara beberapa orang mungkin menganggap perbedaannya halus," kata Gallagher, "mereka mungkin bermakna sehubungan dengan kekuatan yang dimiliki masing-masing virus itu."
"Kelengketan" itu dapat memengaruhi seberapa mudah suatu virus menular dari satu orang ke orang lain. Jika ada partikel virus yang diberikan lebih mungkin untuk memasuki sel begitu memasuki tubuh manusia, penularan penyakit lebih mungkin.
Ada coronavirus lain yang beredar secara teratur, menyebabkan infeksi saluran pernapasan atas yang oleh kebanyakan orang dianggap sebagai flu biasa. Virus-virus korona itu tidak berinteraksi dengan reseptor ACE2, kata Gallagher, tetapi mereka masuk ke dalam tubuh menggunakan reseptor lain pada sel manusia.
Implikasi struktur coronavirus
Struktur "kunci" SARS-CoV-2 dan "kunci" tubuh secara teoritis dapat memberikan target untuk obat antivirus yang akan menghentikan virus korona baru masuk ke sel-sel baru. Sebagian besar obat antivirus sudah di pasar fokus pada menghentikan replikasi virus dalam sel, sehingga obat yang menargetkan masuknya virus akan menjadi wilayah baru, kata Gallagher.
"Tidak ada obat klinis efektif yang akan menghalangi interaksi yang saya tahu" yang sudah digunakan, katanya.
Protein lonjakan virus juga merupakan target yang menjanjikan untuk vaksin, karena itu adalah bagian dari virus yang berinteraksi dengan lingkungannya sehingga dapat dengan mudah dikenali oleh sistem kekebalan tubuh, kata Gallagher.
Meski begitu, mengembangkan obat atau vaksin akan menjadi tugas yang menantang. Perawatan dan vaksin tidak hanya harus terbukti efektif melawan virus, tetapi juga harus aman bagi manusia, kata Gallagher. Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit A.S. Amerika Serikat mengatakan bahwa vaksin coronavirus paling awal yang tersedia adalah satu setengah tahun.
