Penelitian: Cara Virus Corona Menginfeksi Sel Tubuh

UTAH-KEMPALAN: Setiap virion (partikel virus) SARS-CoV-2 memiliki permukaan luar yang dibumbui dengan 24-40 protein lonjakan yang disusun secara acak yang merupakan kuncinya untuk menyatu dengan sel manusia.  Untuk jenis virus lain, seperti influenza, protein fusi eksternal relatif kaku. Namun, lonjakan SARS-CoV-2 sangat fleksibel dan bergantung pada tiga titik, menurut karya yang diterbitkan pada Agustus 2020 oleh ahli biokimia Martin Beck di Institut Biofisika Max Planck di Frankfurt, Jerman, dan rekan-rekannya.

Melansir dari Nature, setelah lonjakan virus mengikat pada protein yang dikenal yang disebut reseptor ACE2, protein lain pada permukaan sel inang memulai proses yang mengarah pada penggabungan virus dan membran sel (lihat gambar).

Virus yang menyebabkan SARS, SARS-CoV, menggunakan salah satu dari dua enzim protease inang untuk masuk: TMPRSS2 (diucapkan ‘temppress two’) atau cathepsin L. TMPRSS2 adalah rute yang lebih cepat, tetapi SARS-CoV sering masuk melalui endosom — gelembung yang dikelilingi lipid — yang bergantung pada cathepsin L. Namun, ketika virion memasuki sel melalui rute ini, protein antivirus dapat menjebaknya (lihat gambar).

SARS-CoV-2 berbeda dari SARS-CoV karena secara efisien menggunakan TMPRSS2, enzim yang ditemukan dalam jumlah tinggi di bagian luar sel pernapasan. Pertama, TMPRSS2 memotong situs di subunit Siklus keduaa. Potongan itu memperlihatkan serangkaian asam amino hidrofobik yang dengan cepat mengubur dirinya sendiri di membran terdekat — membran sel inang. Selanjutnya, lonjakan diperpanjang lipatan kembali ke dirinya sendiri, seperti ritsleting, memaksa virus dan membran sel untuk menyatu (lihat ilustrasi).

Virus kemudian mengeluarkan genomnya langsung ke dalam sel. Dengan menyerang dengan cara bermuatan pegas ini, SARS-CoV-2 menginfeksi lebih cepat daripada SARS-CoV dan menghindari terperangkap dalam endosom, menurut karya yang diterbitkan pada bulan April oleh Barclay dan rekan-rekannya di Imperial College London.

Masuknya virus dengan cepat menggunakan TMPRSS2 menjelaskan mengapa obat malaria klorokuin tidak bekerja dalam uji klinis sebagai pengobatan COVID-19, meskipun ada penelitian awal yang menjanjikan di laboratorium 10 . Mereka ternyata telah menggunakan sel-sel yang hanya mengandalkan cathepsin untuk entri endosomal. “Ketika virus menular dan bereplikasi di saluran napas manusia, virus itu tidak menggunakan endosom, jadi klorokuin, yang merupakan obat pengganggu endosom, tidak efektif dalam kehidupan nyata,” kata Barclay.

“Jelas bahwa SARS-CoV-2 adalah virus yang sangat cepat yang memiliki kemampuan unik untuk mencegah sistem kekebalan tubuh kita mengenali dan memerangi infeksi pada tahap pertama,” kata Stern-Ginossar dari Weizmann Institute of Science di Rehovot, Israel.

Komunitas ilmiah masih menggali permukaan pemahamannya tentang SARS-CoV-2. Kunci yang tidak diketahui termasuk jumlah reseptor ACE2 yang dibutuhkan untuk mengikat setiap protein lonjakan; kapan tepatnya situs siklus kedua dibelah oleh TMPRSS2; dan jumlah lonjakan yang dibutuhkan untuk fusi membran sel virus, kata McLellan — dan itu hanya untuk masuk. Pada April 2020, sebuah tim di University of California, San Francisco, mengidentifikasi setidaknya 332 interaksi antara SARS-CoV-2 dan protein manusia.

Tidak mudah untuk mengimbangi virus yang cepat bermutasi. Sebagian besar mutasi sejauh ini terkait dengan seberapa efektif virus menyebar, bukan dengan seberapa banyak virus merusak inangnya, para ahli sepakat. Bulan ini, sebuah penelitian melaporkan bahwa varian Delta tumbuh lebih cepat dan pada tingkat yang lebih tinggi di dalam paru-paru dan tenggorokan orang daripada versi virus sebelumnya. (Nature, Abdul Manaf)