Para peneliti telah menemukan bahwa virus COVID-19 membajak dan merusak sel paru-paru manusia dengan cepat

Peneliti telah mengidentifikasi obat yang disetujui secara klinis yang dapat digunakan kembali COVID-19 pengobatan.

Dalam kolaborasi multigroup yang melibatkan National Emerging Infectious Diseases Laboratories (NEIDL), Center for Regenerative Medicine (CReM) dan Center for Network System Biology (CNSB), para peneliti melaporkan peta pertama respon molekuler sel paru-paru manusia ke SARS-CoV-2. Dengan menggabungkan sel-sel alveolar manusia yang direkayasa secara biologis dengan teknologi spektrometri massa presisi tinggi yang canggih, para peneliti Boston University of Medicine (BUSM) telah mengidentifikasi protein dan jalur sel paru-paru yang levelnya diubah oleh infeksi CoV-2 SARS. wawasan tentang patologi penyakit dan tujuan terapeutik baru untuk memblokir COVID-19.

Mereka menemukan bahwa jenis penting dari modifikasi protein yang disebut “fosforilasi” menjadi tidak benar dalam sel paru-paru yang terinfeksi ini. Fosforilasi protein memainkan peran utama dalam mengatur fungsi protein di dalam sel-sel tubuh, dan kelimpahan protein dan fosforilasi protein biasanya merupakan proses yang sangat terkontrol dalam kasus sel normal / sehat. Namun, mereka menemukan bahwa SARS-CoV-2 membuat sel paru-paru berantakan, menyebabkan perubahan abnormal pada jumlah protein dan frekuensi fosforilasi protein di dalam sel tersebut. Perubahan yang tidak biasa ini membantu virus berkembang biak dan akhirnya menghancurkan sel. Penghancuran sel yang terinfeksi dapat menyebabkan cedera paru-paru yang luas.

Menurut para peneliti, segera setelah SARS-CoV-2 memasuki sel paru-paru, ia dengan cepat mulai menggunakan sumber daya dasar sel, yang sebaliknya diperlukan untuk pertumbuhan dan fungsi sel normal. “Virus menggunakan sumber daya ini untuk berkembang biak sambil menghindari sistem kekebalan tubuh. Dengan cara ini, virus baru terbentuk, yang kemudian muncul dari sel paru-paru yang habis dan rusak parah, meninggalkannya untuk menghancurkan dirinya sendiri. Virus baru ini kemudian menginfeksi sel lain di mana siklus yang sama berulang, ”jelas penulis Andrew Emily, PhD, seorang profesor biokimia di BUSM.

Para peneliti memeriksa sel alveolar paru satu hingga 24 jam setelah infeksi SARS-CoV-2 untuk mengetahui perubahan apa yang terjadi pada sel paru-paru segera (dalam satu, tiga dan enam jam setelah infeksi SARS-CoV-2) dan perubahan apa yang terjadi. kemudian (24 jam setelah infeksi). Perubahan ini kemudian dibandingkan dengan sel yang tidak terinfeksi. Semua protein dari sel alveolar yang terinfeksi dan tidak terinfeksi sesuai dengan titik waktu yang berbeda diekstraksi dan diberi label dengan penanda barcode unik yang disebut “penanda massa tandem”. Penanda ini, yang hanya dapat dideteksi secara akurat menggunakan spektrometer massa, memungkinkan penghitungan yang stabil dari kelimpahan protein dan fosforilasi dalam sel.

“Hasil kami menunjukkan bahwa dibandingkan dengan sel paru-paru normal / tidak terinfeksi, sel paru-paru yang terinfeksi SARS-CoV-2 menunjukkan perubahan dramatis pada banyaknya ribuan protein dan peristiwa fosforilasi,” kata Darrell Cotton, Ph.D. patologi dan kedokteran laboratorium di BUSM dan direktur CReM.

“Selain itu, data kami juga menunjukkan bahwa virus SARS-CoV-2 menyebabkan sejumlah besar perubahan ini selama satu jam setelah infeksi dan meletakkan dasar untuk penculikan lengkap sel paru-paru inang,” tambah Dr. Elke Mülberger, profesor mikrobiologi. dan peneliti utama di NEIDL.

“Ada karakteristik biologis penting yang spesifik untuk sel paru-paru yang tidak direplikasi oleh jenis sel lain yang sering digunakan untuk mempelajari infeksi virus,” kata Andrew Wilson, MD, profesor kedokteran di peneliti BUSM dan CReM. “Mempelajari virus dalam konteks jenis sel yang paling rusak pada pasien kemungkinan besar memberikan wawasan yang tidak dapat kami lihat di sistem model lain.”

Para peneliti juga menganalisis data mereka untuk mengidentifikasi opsi pengobatan yang menjanjikan untuk COVID-19 dan menemukan bahwa setidaknya 18 obat yang disetujui secara klinis (awalnya dikembangkan untuk kondisi / penyakit medis lain) dapat dialihkan untuk digunakan dalam pengobatan COVID-19. 19. Obat-obatan ini sangat menjanjikan dalam memblokir penyebaran SARS-CoV-2 di sel paru-paru.

###

Para peneliti percaya bahwa informasi ini sangat berharga dan membuka jalan bagi strategi terapeutik yang lebih baru, berpotensi menjanjikan dan, yang lebih penting, hemat biaya dan hemat waktu untuk memerangi COVID-19.

Peneliti Dr. Raguveera Kumar Goel; Dr. Adam Hume; Dr. Jesse Huang; Christy Abo, Sarjana; Rhiannon Werder, PhD, dan Ellen Suder, BS, juga berkontribusi pada temuan ini.

Temuan ini muncul online di jurnal Sel molekuler.

Referensi: “Respons inang sitopatogenik aktif dari sel tipe 2 alveolar manusia terhadap SARS-CoV-2” oleh Ryan M. Hackman, Adam J. Hume, Raghuweera Kumar Goel, Christine M. Abo, Jesse Huang, Benjamin S. Bloom, Rhiannon Bree Werder, Ellen L. Suder, Indranil Paul, Sadna Fanse, Ahmed Yousef, Konstantinos D. Alisandratos, Dmitry Padhorni, Sandipra Oyha -Martin, Dmitry Kretov, Peter Ash, Mamta Varma, Jian Zhao, JJ Patten, Carlos Villacorta – Martin, Dante Bolzan, Carlos Perea-Resa, Esther Bullitt, Anne Hinds, Andrew Tilston-Lunel, Xaralaboi Varehara Sharlas, Braunschweig, Julian H. Kwan, Mark McComb, Avik Basu, Mohsan Said, Valentina Perisi, E.J. Burks, Matthew D.Lane, John H. Connor, Robert Davy, G-Sin Cheng, Benjamin L. Volozin, Benjamin J. Blanco, Stefan Vuhti, Sean M.Lyons, Dima Kozakov, Daniel Cifuentes, Michael Bowler, Darrell N.Capton, Andrew A. Wilson, Elke Mulberger dan Andrew Emily, 19 November 2020, Sel molekuler.
DOI: 10.1016 / j.molcel.2020.11.028

Pendanaan disediakan oleh NIH F30HL147426 kepada KMA; CJ Martin Fellowship dari NHMRC Australia ke RBW; Penghargaan IM Rosenzweig, KDA Lung Fibrosis Foundation; NIH AG056318, AG064932, AG061706 dan AG050471 ke BLW; NIH RM1 GM135136 dan R21GM127952 dan NSF AF1816314 oleh D. Kozakov; Evergrande MassCPR, penghargaan C3.ai Digital Transformation Institute dan NIH R01HL128172, R01HL095993, R01HL122442, U01HL134745 dan U01HL134766 untuk DNA; CIHR, BJB COVID-19 Action Initiative; NIH HL007035T32 sampai ELS; NIH R01AI125453, P01AI120943 dan R01AI128364 dan Konsorsium Massachusetts untuk Kesiapsiagaan Patogen untuk JJP dan RD; NIH U01TR001810, UL1TR001430, R01DK101501 dan R01DK117940 ke AAW; Hibah Cepat, Evergrande MassCPR dan NIH R01AI133486, R21AI135912, R21AI137793 dan R21AI147285 ke EM; dan NIH 1UL1TR001430, RO1AG064932 dan RO1AG061706 ke AE

Pengungkapan: BLW mendeklarasikan posisi sebagai CSO dari Aquinnah Pharmaceuticals. AE dan DNA menyatakan pendanaan industri dari Johnson & Johnson, Merck dan Novartis.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Diet junk food dapat meningkatkan risiko mengemudi berbahaya di antara pengemudi truk

Diet tidak sehat yang terkait dengan kelelahan yang lebih besar: Faktor kunci dalam peningkatan risiko kecelakaan, kata para peneliti. Pola makan yang tidak sehat dapat...

Fotosintesis buatan menjanjikan sumber energi yang bersih dan berkelanjutan

Manusia dapat melakukan banyak hal yang tidak dapat dilakukan oleh tumbuhan. Kita bisa berjalan, berbicara, mendengarkan, melihat dan menyentuh. Tetapi tanaman memiliki...

Es laut di pantai Arktik menipis secepat yang saya kira

Es Arktik yang menurun bisa dibilang salah satu korban terbesar perubahan iklim, dan dampaknya sangat luas, dari keadaan beruang kutub yang ikonik dan satwa...

Dinosaurus terbesar di Australia – “Titan Selatan” – baru saja memasuki buku rekor!

Kolaborasi Australia, "Titan Cooper Selatan." Penulis: Vlad Konstantinov, Scott Hoknul © Museum Sejarah Alam Eromanga Apa lapangan basket yang lebih tinggi dari b-double, dan...

Maju dengan roket SLS Moon raksasa, pertemuan dekat dengan Ganymede dan gerhana cincin api

Inti roket Space Launch System (SLS) seberat 188.000 pon telah naik ke peluncur bergerak, di antara dua pendorong roket padat. Kredit: NASA Bergerak maju...

Newsletter

Subscribe to stay updated.