Interakcija SARS-CoV-2 s tarčno celico

Virus SARS-CoV-2 je sestavljen iz več komponent. Genetski zapis nosi nukleinska kislina RNA, ki znotraj gostiteljske celice omogoča nastanek novih virusov. Virus sestavljajo tudi lipidna membrana, enaka tistim na gostiteljskih celicah, in 4 vrste strukturnih proteinov. Eden izmed teh je protein 'spike' (bodica), ki kot trimer (tri enake molekule skupaj), zasidran v virusno membrano, štrli iz virusa in mu omogoča interakcijo s tarčnimi celicami.

Pri okužbi s SARS-CoV-2 se virusni protein 'spike' veže na receptorski protein ACE2 na površini tarčnih celic. Encimi tarčne celice cepijo protein 'spike' na točno določenem mestu, kar omogoči njegovo aktivacijo. Aktivacija povzroči spremembo zgradbe proteina 'spike', hkrati pa se virusna membrana zlije s celično membrano in virusna RNA se sprosti v notranjost celice. Tam se virusna RNA začne podvojevati, sočasno pa se sintetizirajo tudi virusni proteini.

Aktivacija proteina 'spike' poteka najpogosteje na celični mebrani, kjer protein cepi predvsem proteaza TMPRSS2. Alternativni način aktivacije pa poteka po končanem procesu endocitoze. Pri tem celica "pogoltne" virusni delec in sicer tako, da virus obda lipidni ovoj, ki ga ločuje od notranjosti celice. Znotraj celičnega organela, imenovanega lizosom, celica skuša razgraditi virusni delec s pomočjo lizosomskih proteaz. Ena izmed teh proteaz je katepsin L, ki cepi protein 'spike' in ga s tem aktivira. To povzroči zlivanje membran in omogoči virusni RNA prehod v notranjost celice.

Razumevanje mehanizma vstopa virusa v celico nam razkriva potencialne strategije za razvoj protivirusnih zdravil. Širjenje okužbe v telesu bi lahko zaustavili z inhibicijo proteaz, ki omogočajo aktivacijo proteina 'spike' ter vstop virusne RNA v notranjost celice. Pri tem moramo upoštevati oba mehanizma aktivacije proteina 'spike' ter dejstvo, da nekatere celice najpogosteje uporabljajo prvi mehanizem aktivacije, nekatere pa drugega.