Opname van een virussensor. De opname zou verschillende ’translaties’ weergeven in een cel (afb: CSU)

Een van de dingen die me hogelijk verbaasde rond dat hele coronagedoe is dat niet bekend was hoe dat virus zich verspreidde. Nou weet ik wel dat er misschien wel miljarden virussen zijn, maar al eerder in 2003 was er een uitbraak van een SARS-virus in China, familielid van het virus waar we nu mee te maken hebben (heb ik begrepen). Ik heb het niet heel precies bijgehouden, maar het lijkt nog steeds niet geheel duidelijk of het het nieuwe SARS-coronavirus ons ook via de lucht kan besmetten. Dan is een apparaatje dat aangeeft hoe een virus onze cellen aanvalt wel handig. Dat vertelt niet meteen of het coronavirus ook via de lucht kan besmetten, maar alle beetjes kennis helpen (toch?).
Virussen zijn voortdurend op zoek naar gastheren – of dat nou planten, dieren (inclusief de mens) of micro-organismen zijn – maar dat is niet hun doel. Ze willen zich alleen maar vermenigvuldigen en hebben zelf de ‘apparatuur’ niet om dat te doen. Ze komen in vele vormen en afmetingen en gebruiken licht afwijkende manieren om hun doel te bereiken (die vermenigvuldiging, dus, net als andere organismen).
Onderzoekers van de staat Colorado hebben zich al jaren mee beziggehouden met de wijze waarop virussen er in slagen gastcellen hun DNA of RNA te laten maken. In dit geval gaat het er dus niet om hoe virussen ons besmetten, maar wat er in de cel gebeurt als dat virus eenmaal ons lijf (of welk ‘lijf’ dan ook, is binnengedrongen en de replicatiemachine van een cel misbruiken ten eigen voordele. Hun onderzoek zou een bijdrage kunnen leveren hoe je virussen de baas zou kunnen worden (dit coronavirus zal niet het laatste virus zijn dat het de mens (e.o.) moeilijk kan maken).

Overname ribosomen

Virussen kapen het ribosoom van van een cel, waar normaal gesproken de eiwitten worden geproduceerd aan de hand van een ‘mal’ van het stukje DNA: het boodschapper-RNA. Vele virusgenomen bevatten bepaalde RNA-structuren waarmee die ribosomen kunnen worden ‘overgenomen’ voor eigen gebruik: de interne ribosoomtoegangsplaatsen (in Engelse afko IRES). Als die IRES-RNA’s worden getransleerd(afgelezen en omgezet in viruseiwitten) dan hebben de virussen daar het commando overgenomen.
De onderzoekers maakten een verklikker (biosensor) die aangeeft wanneer dat daadwerkelijk gebeurt. Die kleurt dan onmiddellijk blauw. Als het normaal werkt (zonder virusbesmetting) kleurt de sensor groen. Promovenda Amada Koch is een jaar bezig geweest met de ontwikkeling van de verklikker die op celniveau schijnt te werken (hoe, is mij volslagen duister; as).

Postdoc Luis Aguilera bouwde een rekenmodel om de uitkomsten van fluorescentiemicroscopie-opnames van Koch te reproduceren. Op basis van die opnames en gesteund door zijn rekenmodel ontdekte de postdoc mechanismes die biochemici niet meteen kunnen achterhalen.
Het bleek dat de aanmaak van eigen eiwitten van de cel en die van het virus fluctueerde. Kennelijk, zo begrijp ik het tenminste, maakt het ribosoom van een besmette cel niet alleen viruseiwitten aan. Overigens overheerst in de besmette cel wel de aanmaak van viruseiwitten. Met de sensor is zou ook zichtbaar te maken zijn welke types stress cellen ondergaan als ze zijn besmet door een virus

De onderzoekers denken dat de biosensor in combinatie met het ontwikkelde rekenmodel het mogelijk maakt medicijnen te ontwikkelen die de translatie van het virus-RNA voorkomt zonder die van het eigen cel-RNA te verstoren.
Helaas heeft het SARS-coronavirus-2 geen IRES-RNA. Toch denkt Koch dat haar sensor iets kan betekenen om er achter te komen hoe dat virus de replicatiemachine van een cel kaapt. “Onze sensor is modulair. We leveren steeds vaker het bewijs dat we de verfijnde dynamiek kunnen achterhalen hoe virussen cellen besmetten en ons ziek maken.”

Bron: phys.org