Wenn mein team und ich zum ersten mal gelernt, das schwere akute respiratorische Syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) und coronavirus Krankheit 2019 (COVID-19), wir sprangen in Aktion, suchen Sie die Literatur zu identifizieren, die die Lücken. In Zeiten der Krise, Sie haben nicht den Luxus der Zeit zu gehen „fishing expeditions“ —Sie müssen sehr gezielt und selektiv über welche Richtung zu nehmen.
Um die Globale wissenschaftliche Gemeinschaft einen Fahrplan, um unsere nächsten Schritte planen, wir veröffentlichen unsere Ergebnisse in Nature Reviews Immunology. Während die Kritik richtete sich an unsere Kollegen an der Spitze der COVID-19-Forschung; heute möchte ich ein paar Momente nehmen, um zu erklären, was wissen wir über SARS-CoV-2 für Leser, die nicht unbedingt Experten sind, aber dennoch daran interessiert zu wissen, wo wir stehen in unserem Verständnis des virus, und wie es interagiert mit unserem Immunsystem.
Das virus: das zweite kommen von SARS
SARS-CoV-2 ist ein coronavirus, eine große Familie von Viren, benannt nach der ‚Krone‘ von Proteinen besetzt, die an Ihrer Oberfläche. Von den Hunderten von anderen Coronaviren, die dem Menschen bekannt, nur sieben sind dafür bekannt, Menschen zu infizieren. Von diesen vier (229E, NL63, OC43 und HKU1), in der Regel infizieren nur die oberen Atemwege und verursachen meist leichte Symptome. Die anderen drei (SARS-CoV, SARS-CoV-2 und Middle East respiratory syndrome coronoavirus oder MERS-CoV) sind mehr tödlich, und so mehr gut bekannt.
Wie der name schon sagt, SARS-CoV-2 ist eng mit SARS-CoV, ein virus, infiziert, rund 8.000 Menschen und verursacht fast 800 Todesfälle rund um den Globus zwischen 2002 und 2004. Das Genom des SARS-CoV und SARS-CoV-2 sind 79 Prozent ähnlich, aber SARS-CoV-2 ist ähnlich wie ein coronavirus gefunden in Fledermäuse, RaTG13, teilen 98 Prozent ähnlichkeit.
Wie SARS-CoV und MERS, bevor es, SARS-CoV-2 breitet sich in Erster Linie durch Tröpfcheninfektion und Kontakt mit verunreinigten Oberflächen. Es dauert etwa vier bis fünf Tage für die Symptome zu beginnen, welche bis im infizierten Patienten, sondern von 11-12 Tagen, die meisten Patienten zeigen Symptome wie Fieber und trockenem Husten. Obwohl weniger Häufig, infizierten Patienten mit SARS-CoV-2 wird möglicherweise auch Schwierigkeiten beim atmen, Muskel-oder Gelenkschmerzen, Schwindel, Durchfall, übelkeit oder Husten bis Blut. Zum Glück, die meisten Patienten erleben milde Symptome und erholen sich auf Ihre eigenen, aber einige Patienten—insbesondere ältere Menschen und solche mit komorbiditäten—Fortschritte auf, die zu schweren Symptomen wie akuten respiratorischen distress-Syndrom (ARDS).
Sobald Patienten entwickeln ARDS, Ihre überlebenschancen drastisch sinken. Zu verbessern, Ihre niedrige Blut-Sauerstoff-Niveaus, die Patienten mit ARDS benötigen Unterstützung vom Beatmungsgerät zu atmen. Mit Ihrer reduzierten Lungenfunktion, Sie sind auch eher um die Entwicklung von sekundären bakteriellen oder Pilzinfektionen. Außerdem, der Körper ist über-überschwängliche immun-Reaktion auf die SARS-CoV-2 oder die sekundäre Infektion führen kann, was ist bekannt als ein Zytokin-Sturm, wo die überproduktion von immun-Regulatoren, genannt Zytokine führt zu einem unkontrollierten Entzündung, Schaden zuzufügen, führt zu Organversagen und schließlich Tod.
Dieses Muster der Lunge Schaden und hyperactivation des Immunsystems, dem entspricht, was wir vorher beobachtet, die mit SARS-CoV und deutet darauf hin, dass die schwere der Erkrankung ist bestimmt nicht nur durch das virus selbst, sondern auch die Reaktion des körpereigenen Immunsystems zu.
Die immun-Antwort: Auflösung oder über-Reaktion
Die erste Sache, die SARS-CoV-2 nicht, wenn es in den Körper gelangt ist, für zwei wichtige Proteine: angiotensin-converting-Enzym 2 (ACE2) und Transmembran protease Serin 2 (TMPRSS2). ACE2 ist anerkannt durch die rezeptor-bindende Domäne (RBD) des virus-spike-protein, während TMPRSS2 ist erforderlich für die ordnungsgemäße Abwicklung des spike-proteins erforderlich, die für die virale Eintritt in die Zelle. Einmal drinnen, der virus entführt die Zelle Maschinen-und beginnt, um viele Kopien von sich selbst, was schließlich zu dem Tod der Zelle und der Freisetzung der neuen Viruspartikel, die dann zu infizieren benachbarte Zellen.
Abgesehen von virus-Partikeln, die den Tod der Wirtszelle löst auch Moleküle, die die Aktivierung der Immunantwort. Die Ersthelfer sind in der Regel Zellen, die sogenannten Makrophagen, die Sekretion von signaling-Moleküle, so genannter Zytokine, rekrutieren andere Immunzellen wie T-Zellen und Monozyten. In einer gesunden Immunantwort, diese Verteidiger erfolgreich enthalten und deaktivieren Sie das virus ohne Beschädigung des umgebenden Gewebes, und go auf to produzieren schützende Antikörper neutralisieren das virus.
Jedoch, aus Gründen, noch nicht vollständig verstanden, den entzündlichen Prozess geht manchmal außer Kontrolle. Die überproduktion von pro-inflammatorischen Zytokinen, einen sogenannten Zytokin-Sturm, können zu schweren Schäden an der Lunge und in der Folge ARDS. In schweren Fällen, die Zytokine zirkulieren auf andere Organe und kann zu multi-organ-Versagen.
Der Weg in die Zukunft: Behandlungen und Impfstoffe
Danke an alle, die wissen, das wir über SARS-CoV-2, das über viele verschiedene Studien, wir sind jetzt in einer besseren position, gegen diese neue Bedrohung. Erstens, weil wir wissen, dass das virus erfordert, dass sowohl ACE2 und TMPRSS2 in die Zellen eindringen, ein vielversprechender Ansatz wäre, zu blockieren oder zu stören mit diesen beiden Proteinen vorhandenen Drogen.
Eine Maschine-learning-Studie, zum Beispiel, hat vorausgesagt, dass eine rheumatoide arthritis Medikament namens baricitinib hemmen könnte ACE2. Alternativ können Patienten infundiert werden mit hohen Konzentrationen einer Löslichen form von ACE2 zu verhindern, dass das virus von der Bindung an Zellen, die Hypothese getestet, die in einer klinischen Studie für APEIRON, eine rekombinante form von ACE2. Drogen wie nafamostat mesylate und camostat mesylate, auf der anderen Seite, sind dafür bekannt, hemmen TMPRSS2 und könnte sich schnell repurposed für die Behandlung von COVID-19.
Statt sich auf ACE2 auf dem host-Zellen, die Wissenschaftler versuchen auch, blockieren Sie die spike-protein auf dem virus mit therapeutischen monoklonalen Antikörpern, entweder basierend auf denen, die in Seren von geheilten Patienten oder Antikörper zuvor ermittelten gegen SARS-CoV. Antikörper neutralisieren die Viren sind auch das Ziel von mehreren Impfstoff-Kandidaten, während andere, statt versuchen zu provozieren, der eine dauerhafte Gedächtnis-CD8-T-Zell-Antwort.
Nicht zuletzt, da es scheint, daß eine über-aktive Immunantwort ist, was dazu beiträgt, schwere Krankheit, in COVID-19, Forscher versuchen auch Wege zu finden, um zu dämpfen den Effekt der Zytokin-Stürme. Zum Beispiel, einige Studien untersuchen den Einsatz von Medikamenten wie tocilizumab und sarilumab kann blockieren die Wirkung eines Schlüssel-Zytokin namens Interleukin-6. Auch andere Studien untersuchen die Blockierung von Granulozyten–Makrophagen-Kolonie-stimulierender Faktor (GM-CSF), die vermutlich eine wesentliche Ursache der Lungenentzündung in COVID-19 Patienten. Anstatt Drogen, ein interessanter Ansatz ist die filter-Patienten Blut durch spezielle Spalten an, die können Falle überschuss pro-inflammatorischen Zytokinen, wodurch deren Auswirkungen auf den Körper.