استفاده ویروس کووید-۱۹ از هپاران سولفات برای ورود به درون سلول‌ها
مولکولی که به "آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین"(ACE۲) معروف است مانند دستگیره در روی سطوح خارجی سلول‌های ریه قرار دارد. از ژانویه ۲۰۲۰، محققان می‌دانند که کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲(ویروسی که باعث ایجاد کووید-۱۹ می‌شود) در درجه اول از آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین برای ورود به این سلول‌ها و ایجاد عفونت‌های تنفسی استفاده می‌کند. یافتن راهی برای جلوگیری از تعامل بین ویروس و "دستگیره در"، به عنوان وسیله ای برای درمان عفونت، هدف بسیاری از تحقیقات اخیر بوده است.
اخیرا محققان دانشکده پزشکی دانشگاه سان دیگو کشف کردند که کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ بدون کربوهیدراتی به نام "هپاران سولفات" که در سطوح سلول ریه نیز یافت می‌شود و به عنوان گیرنده مشترک برای ورود ویروس عمل می‌کند، نمی‌تواند به آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین متصل شود.
دکتر"جفری اسکو"(Jeffrey Esko) یکی از محققان این مطالعه گفت: آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین تنها بخشی از داستان است.
یافته‌های این مطالعه که اخیرا در مجله "Cell" منتشر شده است، رویکرد جدید بالقوه‌ای را برای پیشگیری و درمان کووید-۱۹ معرفی می‌کند.
محققان در این مطالعه دو روش را نشان دادند که می‌تواند توانایی کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ در آلوده کردن سلول‌های انسانی که در آزمایشگاه آزمایش می‌شوند تقریباً ۸۰ تا ۹۰ درصد کاهش دهد. این دو روش عبارتند از: ۱) حذف هپاران سولفات با آنزیم‌ها ۲) استفاده از هپاران به عنوان طعمه برای فریب و اتصال ویروس کرونا به دور از آسیب به سلول‌های انسانی.
هپارین(نوعی هپاران سولفات)در حال حاضر دارویی است که به طور گسترده برای پیشگیری و درمان لخته شدن خون استفاده می شود و این نشان می دهد که داروی مورد تایید سازمان غذا و دارو ممکن است برای کاهش عفونت ویروس مورد استفاده مجدد قرار گیرد.
محققان این مطالعه مدتهاست که هپاران سولفات و نقشی که آن در سلامتی و بیماری ایفا می کند، مورد مطالعه قرار داده‌اند. هپاران سولفات یک پلی‌ساکارید خطی مهم است که در بافت‌های بدن اغلب جانداران وجود دارد. اتصال دو یا سه مولکول هپاران سولفات به یکدیگر در سطح سلول یا فضای خارج سلولی یک گلیکوزآمینوگلیکان را تشکیل می‌دهد. هپاران سولفات از اجزای مهم ماتریکس بیرون سلولی و غشای قاعده‌ای است.
محققان پس از انجام آزمایشات کشف کردند که پروتئین میخ مانند کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ به هپارین متصل می‌شود. محققان همچنین برای کشف این موضوع که دقیقا کدام قست پروتئین میخ مانند کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ با هپارین تعامل دارد، تلاش کردند. آنها دریافتند هنگامی که هپارین متصل می‌شود، دامنه اتصال گیرنده باز می‌شود و اتصال به آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین افزایش می‌یابد. آنها دریافتند ویروس باید به هپاران سولفات روی سطح سلول و آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین متصل شود تا بتواند درون سلول‌های ریه انسان(که آنها طی این مطالعه آنرا در پتری دیش آزمایشگاه رشد داده بودند) رشد کند.
با ایجاد این مکانیسم ورود ویروسی، محققان در مرحله بعدی تلاش کردند تا آن را مختل کنند. آنها دریافتند آنزیم‌هایی که هپاران سولفات را از سطح سلول پاک می‌کنند از ورود کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ به سلول جلوگیری می‌کنند. به همین ترتیب ، درمان با هپارین نیز باعث مسدود شدن عفونت می‌شود.
اسکو در انتها گفت: این یافته هنوز به درمان کووید-۱۹ برای افراد تبدیل نشده است و محققان باید آزمایش‌های مهار کننده هپارین و هپاران سولفات را در مدل‌های حیوانی مبتلا به کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ انجام دهند.
