Sinds enkele weken zijn wereldwijd verschillende vaccins tegen de ziekteverwekker COVID-19 goedgekeurd. Overal zijn vaccinatiecampagnes van start gegaan. Er bestaat echter enige twijfel over de vraag of deze stoffen ook doeltreffend zijn tegen mutaties van het virus. Zo zouden alle vaccins die tot dusver zijn ontwikkeld en goedgekeurd, niet werkzaam zijn bij de mutatie uit Brazilië. Onderzoekers hebben wellicht een nieuwe aanpak gevonden om het SARS-CoV-2-virus te doden. Inclusief alle huidige en mogelijke toekomstige mutaties.
Het gaat daarbij om een enzym dat in alle coronavirussen aanwezig is. Dat ontdekte een werkgroep onder leiding van viroloog prof. dr. John Ziebuhr van de Justus Liebig Universiteit van Giessen in samenwerking met wetenschappers van de Philipps Universiteit van Marburg en onderzoekers uit Nederland en Rusland. De laatsten – Anastasia Gulyaeva en Alexander Gorbalenya – zijn werkzaam aan het Leids Universitair Medisch Centrum.
De wetenschappers hebben “een mogelijke doelwitstructuur geïdentificeerd voor nieuwe antivirale therapiebenaderingen voor COVID-19-ziekten, met een evolutionair geconserveerde enzymactiviteit”, zo kondigde de groep aan in het gerenommeerde wetenschappelijke tijdschrift PNAS.
Extra eiwitdomein
Coronavirussen hebben een genetisch materiaal dat bestaat uit RNA, dat tijdens de replicatie (voortplanting van het virus) wordt versterkt door een RNA-polymerase. Polymerasen zijn enzymen die in alle levende organismen worden aangetroffen en belangrijk zijn voor de replicatie. In tegenstelling tot andere virussen hebben de RNA-polymerasen van coronavirussen een extra eiwitdomein, NiRAN genaamd.
Dit domein wordt alleen aangetroffen bij virussen van de orde Nidovirales, waartoe ook de coronavirussen behoren. In hun studie is de onderzoeksgroep er nu in geslaagd aan te tonen dat dit extra domein essentieel is voor de replicatie van het virus.
“Het katalyseert een chemische modificatie die eiwit-nmylering wordt genoemd,” leggen de onderzoekers uit. “In dit proces interageert het RNA-polymerase door middel van zijn NiRAN-domein met een ander eiwit van het virale replicatie-transcriptiecomplex, waarbij een nucleoside-monofosfaat (NMP) wordt overgebracht dat afkomstig is van de splitsing van een nucleoside-trifosfaat (NTP).”
Experimenteel bewijs
In hun studie hebben de wetenschappers ook het doelmolecuul opgehelderd. De NMP wordt overgedragen op een klein viraal RNA-bindend eiwit, nsp9 genaamd. Deze enzymatische reactie verloopt zeer specifiek, en de betrokken aminozuurresiduen zijn geconserveerd in alle bekende coronavirussen.
“Onze gegevens leveren experimenteel bewijs dat deze activiteiten essentieel zijn voor de replicatie van het coronavirus,” aldus prof. Ziebuhr. “De studie biedt een uitstekende basis voor verdere functionele studies. Ook biedt dit de mogelijkheid tot de ontwikkeling van nieuwe antivirale geneesmiddelen.”
