SARS-CoV-2—das virus, das bewirkt, dass COVID-19—gehört zu der Familie der betacoronaviruses, die Ursache alles von der Erkältung zu Mers (das tötet etwa ein Drittel der Menschen, die infiziert sind). Trotz verursacht eine Vielzahl von Symptomen, die diese Viren alle teilen sich ähnlichkeiten. Wenn Sie ähnlich genug ist, könnte ein Impfstoff eine Infektion verhindern von allen? Wissenschaftler haben sicherlich überlegungen angestellt.
Bevor wir dieser Frage nachzugehen, obwohl, müssen wir zunächst einen Abstecher in die faszinierende Anatomie von betacoronaviruses.
Betacoronaviruses mikroskopischen Kugeln, bedeckt in Spitzen, die Kapseln einen zentralen Kern, der das genetische material. Die Viren müssen Zellen infizieren, um zu replizieren, und dies zu tun, muss er zunächst Heften sich an die Zellen.
Betacoronaviruses verwenden Sie Ihre spikes zu befestigen, um Zellen durch einrasten auf spezifischen Zielen auf den Zellen, die sogenannten Rezeptoren. Wissenschaftler aus Ländern wie den USA und Frankreich untersucht haben, sind diese spikes und entdeckt, dass Sie aus zwei Stücken, oder „Domänen“ phantasievoll genannt S1 und S2.
Diese spike-domains helfen, das virus Anhängen, um host-Zellen in eine Vielzahl von Möglichkeiten. Zum Beispiel, der Viren, die Ursache COVID-19 und SARS-beide verwenden einen Teil der S1-Domäne genannt, die rezeptor bindende Domäne (RBD) zu kleben, um die host-Zell-rezeptor (ACE2). Aber die Kälte verursachenden Viren nicht.
Durch den Vergleich der Eigenschaften der Spitzen zwischen allen betacoronaviruses, die Ursache der menschlichen Krankheit, die Forscher haben entdeckt, ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Ihnen. In der Erwägung, dass S1-Domänen sind sehr variabel zwischen virus-Familie Mitglieder, die S2-Domänen sind sehr ähnlich.
Ähnlichkeiten in der virus-Struktur sind wichtig, weil Sie helfen kann, unser Immunsystem dazu verleitet, zu reagieren, und kämpfen von mehreren Arten von eng verwandten Viren. Dies geschieht, weil ähnliche Domänen haben ähnliche Funktionen, die detektiert werden können, die von unseren Antikörpern.
Antikörper sind spezialisierte weiße Blutkörperchen, die B-Zellen. Sie haben mehrere Funktionen in der Infektion, wie anderen zu helfen, die weißen Blut-Zellen erkennen und töten Viren oder virusinfizierten Zellen. Antikörper können auch Viren in Zellen durch die Blockierung der Zell-Rezeptoren, wie ACE2 im Fall von COVID-19.
Aber, so mächtig Sie auch sind, Antikörper, die Zeit nehmen, zu generieren—es dauert sieben bis zehn Tage damit beginnen, schützende Antikörper. Sobald die B-Zellen wissen, was Antikörper zu machen, Sie werden sich erinnern, und wenn Sie sich treffen, die gleiche Infektion wieder, Sie reagieren sofort und machen noch mehr Antikörper als vorher. Diese Funktion wird als die memory-Antwort.
Impfstoffe wirken, indem Sie versuchen, zu erstellen immun-Speicher durch Angabe der Eigenschaften des virus, die auslösen, dass Natürliche Antikörper-Produktion, ohne die Notwendigkeit für einen ausgewachsenen Infektion. Könnte strukturelle ähnlichkeiten zwischen verwandten betacoronaviruses verwendet werden, um Impfstoffe erzeugen Antikörper erkennen verschiedene Viren-Familien-Mitglieder?
Kreuz-Reaktivität
Zu otparywajut diesem puzzle, ist es notwendig zu schauen, ob Antikörper erkennen kann mehr als eine Art von virus, ein Phänomen, bekannt als Kreuz-Reaktivität. Tests wie diese zeigten, dass die Antikörper an die RBD Teil der S1-Domäne von spike-spike-protein, das SARS verursacht, cross-reagiert mit dem virus, das bewirkt, dass COVID-19.
Die Forscher haben auch herausgefunden, dass Antikörper gegen Teile der S2-Domäne des spike-proteins waren die Kreuz-reaktive (wenn auch schwach) mit den anderen betacorononaviruses in einer Studie, die noch nicht peer-reviewed. Jedoch Antikörper-Bindung ist nicht genug, zu sagen, ob das Ziel geeignet ist für die weitere Entwicklung hin zu einem Impfstoff oder Medikament.
Diese Entdeckungen potenziell kreuzreagierende Antikörper sind spannend, weil Sie könnte die Tür öffnen, um neue Drogen und Impfstoffe, die Bekämpfung COVID-19. Ein Nebenprodukt sein könnte, die das Potenzial bieten einen gewissen Schutz gegen zukünftige Coronaviren, die wir noch zu begegnen.
Krankheit-Erweiterung
Jedoch ein warnender Hinweis angebracht. Obwohl Antikörper können mächtige Verbündete im Kampf gegen die Infektion, Sie kann ernste Gefahren für unsere Gesundheit. Antibody-dependent enhancement (ADE) ist ein Phänomen, das auftreten kann, wenn ein Antikörper an ein virus tatsächlich hilft die Viren zu betreten und infizieren Zellen, einschließlich der Zellen kann es normalerweise nicht infizieren, wie einige Arten von weißen Blutkörperchen.
Sobald das virus in den weißen Blutkörperchen, es entführt die Zelle und effektiv verwandelt es in ein Trojanisches Pferd. Diese Trojaner ermöglichen dem virus zu verstecken und zu gedeihen in der Zelle und bekommen verbreiten, um den Körper—in-Effekt verstärken und beschleunigen den Krankheitsverlauf.
ADE ist nicht bekannt, in auftreten COVID-19 hat aber beobachtet worden, dengue-Fieber. Es gibt noch viel wir nicht verstehen, über ADE, aber die Wahrscheinlichkeit angezeigt zu werden am höchsten, wenn es mehrere Varianten eines bestimmten virus zirkuliert in der Bevölkerung.
Eine große Frage ist also, ob ein Impfstoff, der ausgenutzt ähnlichkeiten zwischen der Kälte-verursachenden Viren und COVID-19 würde dazu führen, ein höheres Risiko für ADE? Die meisten COVID Impfstoff-Studien konzentrieren sich auf die RBD-region des spike-protein, das nicht zu entlocken wie breit Kreuz-reaktive Antikörper und als solche sind Sie weniger wahrscheinlich, um eine Gefahr von ADE.
Eine weitere mögliche Gefahr von Antikörpern verursachen kann, ist die Bedingung bekannt als Impfstoff-assoziierte verstärkte Erkrankung der Atemwege (ERD). ERD tritt auf, wenn hohe Konzentrationen von Antikörpern binden an Viren, wodurch Klumpen von virus und Antikörper. Die Klumpen können die Ursache für Verstopfungen in der kleinen Luftwege in der Lunge mit möglicherweise verheerenden Folgen. Dieses Risiko, obwohl selten und unwahrscheinlich, betont die Notwendigkeit zur Vorsicht, um sicherzustellen, dass alle Impfstoffe und neue Medikamente ordnungsgemäß für die Sicherheit getestet, bevor Sie sind weit verbreitet.