'Možemo očekivati ​​da će koronavirus postati sezonski. Stoga hitno trebamo razviti i primijeniti profilaktičke i terapijske strategije protiv ovog virusa', kaže Ralf Bartenschlager, profesor sa Sveučilišta u Heidelbergu koji je pomoću elektronskog mikroskopa Europskog laboratorija za molekularnu biologiju EMBL izradio detaljnu slikovnu analizu ne bi li utvrdio kako virus reprogramira zaražene stanice.

Stanice koje se zaraze koronavirusom SARS-CoV-2 umiru prilično brzo, za dan-dva, i pritom proizvode virusno potomstvo. Glavni cilj projekta bio je identificirati morfološke promjene unutar stanice, svojstvene ovom reprogramiranju.

'Razvoj lijekova koji suzbijaju replikaciju virusa, a time i posljedice infekcije, kao i smrt stanice uzrokovane virusom, ključan je za bolje razumijevanje bioloških mehanizama koji pokreću ciklus replikacije virusa', objašnjava Bartenschlager. Njegov tim je koristio najsuvremenije tehnike snimanja kako bi odredio 3D arhitekturu stanica zaraženih koronavirusom, kao i izmjene stanične arhitekture uzrokovane virusom.

Uspjeli su stvoriti 3D rekonstrukciju cijelih stanica i njihovih subcelularnih odjeljaka te kao dobili kritični uvid u strukturne promjene uzrokovane virusom u proučavanim ljudskim stanicama.

Slike su otkrile očitu i masivnu promjenu u endomembranskim sustavima zaraženih stanica. Virus inducira promjene na membrani tako da može proizvesti vlastite replikacijske organele. To su mini odjeljci za replikaciju u kojima se virusni genom silno pojačava.

Da bi to učinio, virus zahtijeva površine membrane. Oni nastaju iskorištavanjem staničnog membranskog sustava i stvaranjem organele vrlo različitog izgleda. Znanstvenici ih opisuju kao masovno nakupljanje mjehurića: dva membranska sloja koji čine veliki balon. Unutar ovih balona virusni se genom množi i oslobađa kako bi se uklopio u nove virusne čestice.

Ova nevjerojatna promjena može se vidjeti u stanicama samo nekoliko sati nakon infekcije.

'Vidjeli smo kako se i gdje virus replicira unutar stanice i kako otima mehanizme svog domaćina da bi se oslobodio nakon razmnožavanja', kaže Yannick Schwab iz EMBL-a.

Dosad se malo znalo o podrijetlu i razvoju učinaka koje SARS-CoV-2 izaziva u ljudskom tijelu. To uključuje nedostatak znanja o mehanizmu kojim infekcija dovodi do smrti zaraženih stanica. Nova saznanja potaknut će razvoj terapija koje smanjuju replikaciju virusa i ozbiljnost bolesti.

'Pola svijeta, pa tako i Heidelberg, bilo je u potpunosti zaključano i morali smo improvizirati kako bismo se prilagodili situaciji. Bilo u EMBL-u ili od kuće, svi su bili duboko uključeni. Iznimna je brzina kojom smo radili i količina proizvedenih podataka', objašnjava Schwab.

Prikupljene informacije mogu koristiti svi, a istraživači se nadaju da će njihove informacije pomoći u razvoju antivirusnih lijekova.