Οι κορονοϊοί (CoV) είναι μία οικογένεια ιών που περιλαμβάνουν 1 έλικα RNA. Οι ιοί αυτοί είχαν θεωρηθεί στο παρελθόν σχετικά ακίνδυνοι καθώς η νόσηση από αυτούς ήταν συνήθως ήπια και περιελάμβανε συμπτώματα κοινού κρυολογήματος.
Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια, η αντίληψη αυτή ανετράπη, ιδιαίτερα μετά τις επιδημίες των ιών SARS-CoV το 2002 και MERS-CoV το 2012, αλλά και του SARS-CoV-2, ο οποίος ενοχοποιείται για την πανδημία που αντιμετωπίζουμε σήμερα.
Οι ιοί SARS-CoV και MERS-CoV ήταν λιγότερο μολυσματικοί σε σχέση με τον SARS-CoV-2, ωστόσο ήταν ιδιαίτερα επικίνδυνοι, με αποτέλεσμα να προκαλέσουν 774 και 866 θανάτους, αντίστοιχα. Αν και οι 3 παραπάνω ιοί έχουν αρκετές ομοιότητες στην αλληλουχία του RNA, διαφέρουν ως προς τους μηχανισμούς που χρησιμοποιούν για να μολύνουν τα κύτταρα του ξενιστή.
Τα microRNA έχουν Σημαντικό Ρόλο στην Ανοσιακή Απόκριση ενάντια στους Ιούς
Σήμερα δεν υπάρχει κάποιο εμβόλιο για τον SARS-CoV-2. Οι έρευνες έχουν επικεντρωθεί περισσότερο στην κατανόηση των μηχανισμών δράσης του ιού και, σημαντικότερα, στην αναζήτηση θεραπειών. Για το σκοπό αυτό εξετάζονται διάφορες προσεγγίσεις, όπως για παράδειγμα η χρήση ανθρωπίνων microRNA (miRNA).
Τα miRNA παίζουν σημαντικό ρόλο στην απόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος σε έναν ιό. Αποτελούν μικρά τμήματα RNA που που ρυθμίζουν τη γονιδιακή έκφραση μέσω σύζευξης με ειδικά mRNA (αγγελιοφόρο RNA) του κυττάρου.
Τα miRNA προσδένονται και «κόβουν» το ιικό RNA, ρυθμίζοντας παράλληλα την απόκριση του κυττάρου. Ωστόσο, αρκετοί ιοί έχουν την ικανότητα να αποφεύγουν τα miRNA του ξενιστή.
Όταν τα επίπεδα των miRNA είχαν χαμηλά ή η λειτουργία τους έχει ανασταλεί, ο ιός μπορεί να πολλαπλασιαστεί ευκολότερα, να αποφύγει την ανοσιακή απόκριση και να προκαλέσει σοβαρότερη λοίμωξη.
Ο SARS-CoV-2 Μπορεί να Αναστείλει τα miRNA
Στην παρούσα μελέτη, οι επιστήμονες εξέτασαν ποιες είναι οι διαφορές του SARS-CoV-2 από τους άλλους κορονοϊούς που προκαλούν κοινό κρυολόγημα.
Μία από τις σημαντικότερες διαφορές που παρατηρήθηκαν ήταν ότι ο SARS-CoV-2 έχει διαφορετικά σημεία πρόσδεσης για τα miRNA σε σχέση με αυτά που έχουν πιο ακίνδυνοι κορονοϊοί.
Ο SARS-CoV-2, όπως διαπιστώθηκε, δρα ως «σφουγγάρι miRNA», περιορίζοντας τα επίπεδα των miRNA στα κύτταρα, με αποτέλεσμα να προκαλεί περισσότερες βλάβες.
Αναλύοντας τη διαθέσιμη βιβλιογραφία και χρησιμοποιώντας μοντέλα βιοπληροφορικής, οι επιστήμονες εξέτασαν τις αλληλεπιδράσεις των miRNA με το γονιδίωμα του SARS-CoV-2, αναζητώντας πιθανά σημεία-στόχους για 896 miRNA σε 7 διαφορετικά γονιδιώματα κορονοϊών.
Οι ιοί που εξετάστηκαν ήταν οι SARS-CoV-2, SARS-CoV, MERS-CoV, καθώς και οι 4 κορονοϊοί που προκαλούν κοινό κρυολόγημα.
Η ανάλυση αποκάλυψε ότι ο αριθμός των στόχων για τα miRNA ήταν πολύ υψηλότερος στους 3 πρώτους και πιο επικίνδυνους ιούς.
Επιπλέον, τα σημεία των miRNA που στόχευαν οι 3 πρώτοι κορονοϊοί ήταν διαφορετικά σε σχέση με αυτά που στόχευαν οι 4 κορονοϊοί που προκαλούν κοινό κρυολόγημα.
Ειδικότερα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν 28 miRNA τα οποία είναι ειδικά για τον SARS-CoV-2 καθώς και 21 και 24 miRNA που είναι ειδικά για τους SARS-CoV και MERS-CoV, αντίστοιχα.
Τα Ειδικά miRNA για τον SARS-CoV-2 Παρατηρούνται και σε Άλλες Πνευμονικές Νόσους
Περαιτέρω ανάλυση των 28 miRNA που επηρεάζονται από τον SARS-CoV-2 έδειξε ότι αρκετά από αυτά εκφράζονται στα επιθηλιακά κύτταρα των βρόγχων. Η παθολογική έκφραση των παραπάνω, έχει εξεταστεί και σε άλλες πνευμονικές παθήσεις, όπως για παράδειγμα η φυματίωση, η κυστική ίνωση, η χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια και ο καρκίνος του πνεύμονα.
Τα παραπάνω miRNA μπορούν να επάγουν την αυτοκαταστροφή του κυττάρου εφόσον διαπιστωθεί ότι αυτό έχει μολυνθεί, μεταλλαχθεί ή υποστεί σοβαρές βλάβες.
Επιπλέον, 9 από τα παραπάνω miRNA στα οποία ο SARS-CoV-2 δρα ως «σφουγγάρι», πιθανώς βοηθούν τον ιό να φτάσει σε υψηλότερο ιικό φορτίο. «Όπως φαίνεται, ο SARS-CoV-2, μπορεί να περιορίσει τον πληθυσμό των miRNA του ξενιστή, γεγονός που τον βοηθά να συνεχίσει να πολλαπλασιάζεται», κατέληξαν οι επιστήμονες.
Η έρευνα διεξήχθη από επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Alabama και δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology.