A Semmelweis Egyetem kutatóinak a Nemzeti Népegészségügyi Központ Nemzeti Biztonsági Laboratóriumának kutatóival együttműködve először sikerült az aktív, fertőzőképes koronavírus szerkezetét megvizsgálni. Eredményeik szerint a felszínét koronaszerűen borító tüskék rendkívül mozgékonyak, maga a vírus pedig öngyógyító, és az egyik legrugalmasabb, ember által ismert biológiai organizmus lehet. A vizsgálatuk bebizonyította, hogy a koronavírus könnyedén összenyomható, de alakja gumilabdaszerűen helyreáll, szerkezetében pedig a fizikai behatás sem tesz kárt. Mindez közrejátszhat szokatlanul nagy fertőzőképességében is.

Illusztráció: bioRxiv-en megjelent publikáció

Az új típusú koronavírusról (SARS-CoV-2) az elmúlt több mint fél évben egyre több dolgot tudhattunk meg, de még mindig sok a kérdőjel a működésével és tulajdonságaival kapcsolatban. A Semmelweis Egyetem kutatóinak vizsgálatával azonban egy lépéssel közelebb kerültünk az organizmus megismeréséhez: dr. Kellermayer Miklós, a Semmelweis Egyetem Általános Orvostudományi Karának dékánja (és az ELKH Irányító Testületének tagja) által vezetett munkacsoport a Nemzeti Népegészségügyi Központ Nemzeti Biztonsági Laboratóriumának kutatóival együtt megvizsgálta a koronavírus szerkezetét. Különleges technikával, atomi erőmikroszkóppal tapogatták le a SARS-COV-2 részecskék felületét. Kimutatták, hogy a vírust koronaszerűen borító tüskék rendkívül mozgékonyak, az organizmus pedig különlegesen ellenálló: alakja könnyedén összenyomható, de gumilabdaszerűen helyreáll, a fizikai behatás pedig nem tesz kárt sem a struktúrájában, sem a tartalmában. Dr. Kellermayer Miklós szerint a vírus mechanikai és öngyógyító tulajdonságai biztosíthatják a környezeti körülmények széles köréhez való alkalmazkodást, ami a szokatlanul nagy fertőzőképességében is közrejátszhat.

Fotó: Tuba Zoltán

A Semmelweis Egyetem kutatóinak vizsgálata azért is számít egyedülállónak, mert a szakirodalomban a vírusról eddig megjelent cikkek mindegyike inaktivált, kémiailag kezelt vagy fagyasztott mintán készült. Dr. Kellermayer Miklós és munkacsoportja azonban aktív és fertőzőképes koronavírust vizsgált – erre a mérésre kidolgozott protokoll mellett az atomi erőmikroszkóp (AFM) adott lehetőséget. A Semmelweis Egyetem műszerét atomok, molekulák és sejtek topográfiai szerkezetének és nanomechanikai tulajdonságainak vizsgálatára alkalmazzák – a módszerért még 1986-ban ítélték oda a Nobel-díjat Gerd Binning és Heinrich Rohrer kutatóknak. A Semmelweis Egyetem Általános Orvostudományi Karának dékánja szerint egyedül az AFM alkalmas arra, hogy natív kórokozókról nagy felbontású képeket készítsen – ennél a műszernél ugyanis az eletronmikroszkópiával ellentétben nincs szükség a minta fixálására vagy fagyasztására.

A magyar kutatócsoport a vizsgálat során a kb. 80 nanométer szélességű SARS-CoV-2 részecskét egy még ennél is kisebb tűvel szúrta meg. A tű hegyét a vírus tetejétől az aljáig nyomták, amitől az összenyomódott, majd a tű eltávolításakor azonnal visszapattant. Ezt száz alkalommal megismételték ugyanazon az organizmuson, ám a vírus szinte teljesen sértetlen maradt. Mindez azt bizonyítja, hogy a SARS-CoV-2 lehet az ember által ismert, fizikailag egyik legrugalmasabb és legellenállóbb vírus.

A Semmelweis Egyetem és a Nemzeti Népegészségügyi Központ Nemzeti Biztonsági Laboratóriumának kutatói az organizmus szerkezetének egyéb tulajdonságait is megvizsgálták. A vírusok a gazdatestet elhagyva általában sebezhetővé válnak, a SARS-CoV-2 azonban tárgyak felületén megtapadva is hosszú ideig fertőzőképes maradhat – a kutatás szerint ehhez a részecskét borító tüskék rugalmassága is hozzájárulhat. A korábbi kutatások eredményei eltértek azt illetően, hogy hány ilyen koronaszerű tüske borítja a vírus külsejét: a Cambridge Egyetem tanulmánya szerint körülbelül 24, míg a németországi Max Planck Institute 40-re becsülte a számukat. A magyar kutatók által vizsgált organizmus 61 tüskével rendelkezett – dr. Kellermayer Miklós szerint ez is bizonyítja, hogy a vírusszerkezet változékonysága nagyobb lehet, mint azt korábban gondolták. Vizsgálatukban a tüskéket alkotó fehérjéket is fizikai vizsgálat alá vetették: a koronaszerű alkotóelemek a tű fizikai behatására olyan magas frekvenciával lendültek ki, hogy a másodpercenkénti 300 felvétel készítésére is képes atomi erőmikroszkóp is csak elmosódott képet tudott készíteni róluk. A kutatók szerint ez a nagysebességű mozgás segíthet a vírusnak könnyebben megtalálni a gazdasejteket, és összekapcsolódni azokkal. Szintén vizsgálták a SARS-CoV-2 hőellenállását: eredményük szerint a vírus megjelenését tekintve egyedülálló módon akkor is alig változik, ha 10 percen át 90 Celsius fokos hőnek van kitéve; mindössze néhány tüskéjét veszíti el, de a szerkezete sértetlen marad. Ez magyarázatot adhat arra is, miért maradt fertőzőképes a meleg éghajlatú országokban, vagy a nyári időjárás ellenére is.

Szabó Ádám

Forrás: semmelweis.hu