Prim-planurile cu norovirus ar putea ajuta la combaterea gripei stomacale

Cunoașterea inamicului este un principiu important al competiției, iar oamenii de știință s-ar putea să fi devenit mai familiarizați cu un virus stomacal urât.

O privire în prim plan asupra mai multor tulpini de norovirus dezvăluie că virusul care induce vărsăturile și diareea poate avea o varietate de dimensiuni, au raportat cercetătorii online pe 10 iunie în Proceedings of the National Academy of Sciences. Butoanele care prind învelișul proteic al virusului sunt ușor răsucite la unele tulpini, iar agentul patogen poate avea nevoie de atomi de zinc încărcați pentru a-și menține învelișul, a aflat echipa.

Aceste descoperiri ar putea ajuta la dezvoltarea vaccinurilor sau ar putea ajuta cercetătorii să găsească modalități mai bune de dezinfectare a suprafețelor contaminate cu virus. Oamenii de știință au știut surprinzător de puține despre virus, deși este principala cauză a gastroenteritei și a bolilor alimentare, îmbolnăvind până la aproximativ 21 de milioane de oameni în fiecare an numai în Statele Unite.

Nu există medicamente sau vaccinuri împotriva norovirusului. Și virusul este notoriu greu de crescut în laborator, ceea ce face dificil de studiat. O singură tulpină a fost vreodată cristalizată pentru a-și dezvălui structura la nivel atomic.

„Nu avem idee ce celule infectează, cum provoacă diareea, de ce simptomele sunt atât de scurte”, spune Craig Wilen, virolog la Yale School of Medicine, care nu a fost implicat în studiu.

De asemenea, cercetătorii nu știu: de ce virusul provoacă mai multe cazuri de „gripă stomacală” iarna decât în ​​alte anotimpuri; de ce pare să circule o singură tulpină la un moment dat; de ce imunitatea la virus durează doar aproximativ șase luni; nici de ce unii oameni sunt mai sensibili decât alții. „Este un mister”, spune Wilen.

Biologii structurali Leemor Joshua-Tor și James Jung de la Cold Spring Harbor Laboratory din New York au condus un studiu folosind microscopia crio-electronică pentru a vizualiza învelișurile mai multor tulpini de norovirus – inclusiv un tip cunoscut sub numele de GII.4, care este responsabil pentru aproximativ 70% din infecții cu norovirus. Această tehnică implică congelarea probelor virale, care păstrează modul în care sunt aranjate proteinele și alte molecule. (Cercetătorii au asamblat doar învelișul proteic exterior din motive tehnice și astfel încât nimeni să nu fie infectat cu un norovirus viu în timpul experimentelor.)

Imaginile microscopului au arătat o cantitate surprinzătoare de diversitate în dimensiunile particulelor de virus, cu unele tulpini mici, medii și mari și unele chiar cu particule de dimensiuni diferite în cadrul aceleiași tulpini. Unele coji de virus chiar păreau prea mici pentru a se potrivi cu ARN-ul care poartă instrucțiunile genetice ale virusului, ceea ce înseamnă că acele particule ar putea fi doar cochilii goale.

„Chiar și cele care au aceeași dimensiune au destul de multe diferențe”, spune Joshua-Tor, care este și investigator al Institutului Medical Howard Hughes. Spiturile sau butoanele care împletesc învelișul virusului sunt răsucite diferit în fiecare tulpină, spune ea, deși nu este încă clar dacă aceste răsuciri ar putea influența modul în care virusul infectează celulele.

Având în vedere că echipa a examinat numai învelișurile proteice exterioare, spune Wilen, va fi important să vedem dacă norovirusurile complete care conțin ARN și alte proteine ​​au aceeași structură ca și aceste învelișuri.

Cunoașterea modului în care este structurat virusul ar putea ajuta oamenii de știință să dezvolte vaccinuri pentru a viza punctele vulnerabile din coajă, spune Matthew Moore, microbiolog alimentar la Universitatea din Massachusetts Amherst. El este, de asemenea, intrigat de descoperirea că ionii de zinc par să împiedice particulele virale să se destrame, ceea ce ar putea avea implicații mai răspândite. Adăugarea de zinc la vaccinurile viitoare care includ proteine ​​virale ar putea ajuta, de asemenea, la stabilizarea tratamentelor. Și utilizarea substanțelor chimice care fură zinc din viruși poate ajuta la dezinfectarea suprafețelor, cum ar fi țesăturile și oțelul inoxidabil, care nu rezistă bine la tratamentul cu înălbitor, spune el.