Onderzoekers van de Universiteit van Texas en van de National Institutes of Health zorgden voor een doorbraak in het onderzoek naar het nieuwe coronavirus SARS-CoV-2 dat de ziekte COVID-19 veroorzaakt. Ze maakten voor het eerst een driedimensionaal beeld op atomaire schaal van het deeltje van het virus dat zich aan menselijke cellen hecht en hen infecteert.
Dit spike-eiwit in beeld brengen is essentieel voor alle onderzoekers wereldwijd die met man en macht aan vaccins of antivirale geneesmiddelen tegen het nieuwe virus werken.
Jason McLellan en zijn team bestuderen al vele jaren coronavirussen, zoals SARS-CoV en MERS-CoV. Ze ontwikkelden al methodes om spike-eiwitten te vergrendelen in een vorm die het hen makkelijker maakt om de eiwitten te analyseren en hen te gebruiken in vaccins.
De moleculaire structuur van het 2019-nCoV spike-eiwit. Credits: Jason McLellan/Univ. of Texas at Austin
Hun ervaring bleek een belangrijk voordeel ten opzichte van andere onderzoeksteams die het nieuwe virus bestudeerden. Nauwelijks twee weken nadat ze de genoomsequentie van het virus hadden ontvangen van Chinese onderzoekers, had het team al monsters van hun gestabiliseerde spike-eiwit ontworpen en geproduceerd. Het duurde daarna nog 12 dagen eer ze de moleculaire structuur van het spike-eiwit hadden gereconstrueerd. En om een manuscript in te dienen bij Science dat zijn peer review-proces versnelde. Meestal duurt het maanden eer al deze stappen zijn gezet.
Jason McLellan en Daniel Wrapp in hun lab aan de universiteit van Texas. Credits: Vivian Abagiu/Univ. of Texas at Austin
Dat ze de eersten zijn geworden, is volgens hen gedeeltelijk te danken aan de infrastructuur in het nieuwe Sauer Laboratory for Structural Biology aan de universiteit van Austin. Daarin hadden ze de modernste technologie ter beschikking, zoals cryogene elektronenmicroscopie. Met Cryo-EM kunnen onderzoekers 3D-modellen op atomaire schaal maken van cellulaire structuren, moleculen en virussen.
Het team produceerde een molecule waarmee ze een aanval willen uitvoeren op het virus Covid-19. Ze gaan deze molecule gebruiken om natuurlijk geproduceerde antilichamen te isoleren bij patiënten die zijn geïnfecteerd met het nieuwe coronavirus maar met succes zijn hersteld.
In voldoende grote hoeveelheden kunnen deze antilichamen helpen om een infectie na blootstelling aan het coronavirus snel te behandelen. De antilichamen kunnen bijvoorbeeld soldaten of gezondheidswerkers beschermen die te snel naar een gebied met hoge besmettingspercentages worden gestuurd.
Schrijf je in op onze nieuwsbrief
En blijf op de hoogte van de laatste inzichten in wetenschap en technologie.