בדצמבר 2019 , התפרץ לראשונה בעיר ווהן בסין נגיף קורונה חדש שנקרא , SARS COV-2 שהתפשט לרחבי העולם כולל ישראל , הנגיף גורם למחלה שנקרא coronavirus disease 2019 (COVID‑19) ,ארגון הבריאות העולמי (WHO) הכריז על המחלה כפנדמיה – מחלה כלל עולמית . תסמיני המחלה הם חום , שיעול יבש , כאבי גרון וקשיי נשימה ואפילו למוות במקרים החמורים . דרכי ההדבקה בוירוס הקורונה הם דרך האף ,הפה והעיניים סרטון - איך נדבקים בנגיף ? וכחלק מהמלחמה בנגיף הקורונה ישראל ומדינות נוספות מחייבות את תושביה להשתמש במסכות פנים .בכדי לצמצם את מעבר הנגיף מאדם לאחר למרות זאת נכון לתאריך כתיבת ערך זה לפי עדכון משרד הבריאות אתמול נוספו בישראל לפחות 1,681 מאובחנים חדשים, המספר הגבוה ביותר שהיה לנו מאז פרוץ המגפה, ושצפוי עוד לעלות כשיגיעו תוצאות של בדיקות נוספות מאתמול. מספר החולים הפעילים עומד כעת על 21,393 חולים ומספר המאושפזים עומד על 524 איש, מתוכם 123 במצב בינוני ו-177 במצב קשה. מספר המתים מקורונה עלה ל-368, לאחר שאתמול מתו בישראל שלושה חולים והיום עוד אחד.

נגיף SARS-COV-2

איור 3 – נגיף הקורונה נקרא על שם חלבונים שמעניקים לו מראה של כתר. אילוסטרציה של נגיף הקורונה KTSDesign, SPL

נגיף הקורונה החדש שייך למשפחת וירוסי הקורונה , הוא נקרא בשם הזה על שם חלבוני ה spike- דמויי הכתר או בלטינית קורונה , הבולטים על פני השטח שלו (איור 3) . חלבון זה הוא חיוני וקריטי לחדירת הוירוס לתא המאכסן שלו.
. הגנום של נגיף הקורונה מורכב במולקולת RNA, ולא במולקולות DNA, כמו הגנום שלנו ושל כל בעלי החיים, הצמחים וגם החיידקים. כשבוע לאחר שהנגיף תועד לראשונה קבעו חוקרים את רצף שלו. בעוד שהגנום של האדם מורכב מלמעלה משלושה מיליארד "אותיות" או בסיסי DNA,הגנום של הנגיף מכיל פחות מ- 30,000 אותיות גנטיות ומספר קטן של גנים
, הגנום שלו מורכב ממולקולת RNA המקודדת ל 29 גנים המייצרים בסופו של דבר 29 חלבונים האחראיים על התרבות הנגיף בתא המאכסן , ישנם חלבונים לא מבניים כמו RNA POLYMERASE וחלבונים מבניים כמו חלבון הספייק שמשמש לחדירת הנגיף לתא המאכסן בנוסף לחלבון נוקלאופרוטאין האורז את הגנום ושניים אחרים הקשורים לקרום ^[2].
נגיף ה SARS- Cov2 האחראי על התפרצות הקורונה הנוכחית דומה מאוד במבנהו ורצפו לנגיף ה SARS-CoVהאחראי להתפרצות מחלת ה SARS ב 2002.מחקרים הראו שמקור נגיף ה SARS ההומני והנגיף הגורם למחלת הקורונה הינו הינו מעטלפים BATCOV RaTG 13
, ייתכן שעטלפים העבירו אותו לבני האדם אך בין שני הנגיפים קיים הבדל גדול בגנום באזורים הקשורים ליכולת ההדבקה , דבר זה מרמז על כך שנגיף העטלף הזה לא הדביק ישירות בני אדם אלא הועבר לבני אדם דרך מארח ביניים ^[3].
ואכן,מחקרים הראו שמקור נגיף ה SARS ההומני והנגיף הגורם למחלת הקורונה הינו הינו מעטלפים.עבור נגיף ה SARS נמצא שמארח הביניים הינו היונק גחן דקלים אסייתי.
נמצאו 2 ח.אמינו במתחם קישור הרצפטור (RBD) באזור ה S1-CTD מבדילות בין הנגיף שמדביק האדם לזה המדביק את החדק,Asn479+Thr487 באדם לעומת lys479+ser487 בבעלי חיים.
מחקרים הראו שהנגיף של האדם נקשר יותר חזק לקולטן ACE2 מאשר הנגיף של בעל החיים, והסברה היא שמוטציות שהובילו להחלפת שתי חומצות אמינו אלו הגדילו את סיכוי המעבר של הנגיף מחיה לאדם.
השינויים ברצפו של חלבון הספייק בנגיף הקורונה (כמו גם שינויים ברצף חלבונים אחרים בנגיף) הינם נושא למחקר רב.עד כה נקבע הרצף של מספר רב של נגיפים שבודדו מחולים בכל העולם רצפים אלו וההבדלים ביניהם הודות לרכישת מוטציות מאפשרים לעקוב אחר התפשטות המגפה בעולם, ללמוד על אזורים חשובים בגנום הנגיף ומהווים פוטנציאל לפיתוח חיסון אן תרופה.
.המידע על רצף הנגיף והשינויים בו מאוגד במאגר מידע יחודי הנגיש לציבור הרחב ^[4].

</StructureSection>

SARS-COV-2 מעגל החיים של נגיף

1)חדירה לתא המאכסן נעשה באמצעות חלבון ה SPIKE הנגיף נכנס לגוף דרך האף, הפה והעיניים, ובעזרת חלבון ה-Spike, או חלבון S, מתחבר לתאים בדרכי הנשימה המייצרים חלבון הנקרא ACE2.(איור 4)

איור 4 חלבון ספייק נקשר על פני הקולטן של התא המודבק אילוסטרציה של מבנה הקולטן Ramon Andrade 3Dciencia, SPL

2)שחרור החומר הגנטי הוירוסי בתא המאכסן

לאחר שהנגיף נכנס לתוך התא, הוא משחרר קטע של חומר גנטי בצורת RNA.לאחר שחדר לתא, הנגיף מנצל את מרכיביו ליצירת מפעלי שכפול RNA עבור הנגיף. התא הנגוע קורא את ה-RNA הנגיפי ומייצר חלבונים לפי ההוראות הכתובות בו. אותם חלבונים ישמשו בהמשך להרכבת עותקים חדשים של הנגיף.

3)הרכבת נגיפים חדשים

מכונות התא מתחילות לייצר בקצב מהיר עוד ועוד RNA נגיפי וחלבונים נגיפיים, ואלו מורכבים יחדיו ליצירת עותקים שלמים של הנגיף. העותקים החדשים נישאים לשוליים החיצוניים של התא, ויכולים לצאת ממנו במטרה להדביק תאים נוספים.

4)שחרור הנגיפים החדשים מהתא המאכסן

השלב האחרון של השכפול הויראלי הוא שחרור עותקי הנגיף החדשים המיוצרים בתא המארח. כל תא נגוע יכול לשחרר מיליוני עותקים של הנגיף לפני שהוא מתפרק לבסוף ומת. נגיפים מסוימים משתחררים

כאשר התא המארח מת, ואילו נגיפים אחרים יכולים יכולים להשתחרר דרך קרום התא מבלי להרוג אותו ישירות. לאחר יציאת הנגיפים מהתא הנגוע, הם עשויים להדביק תאים סמוכים ולחזור על מחזור השכפול.
שיעול והתעטשות עלולים להפיץ ליחה מלאה נגיפים מדרכי הנשימה על אנשים ומשטחים סמוכים, שם הנגיף יכול להישאר בעל יכולת הדבקה במשך מספר שעות עד מספר ימים.

איור 5 מחזור החיים של נגיף הקורונה

פוטנציאל חלבון הספייק בפיתוח חיסונים ותרופות למחלה

מאחר ש- SARS-CoV-2הוא נגיף חדש, הידע הקיים לגבי אנטיגנים אפשריים עדיין מצומצם. עם זאת, כלים טכנולוגיים מתקדמים מסייעים למדענים לקדם את המחקר לפיתוח תרכיב נגד הנגיף ומציאת אנטיגנים אפשריים. כך למשל, זמן קצר לאחר התפרצותו, כבר היה בידי החוקרים הרצף הגנטי של הנגיף החדש, אשר מאפשר שימוש במודלים לבחירה מושכלת של אנטיגנים אפשריים.
כבר החל המירוץ לפיתוח חיסון נגד SARS-COV-2 פיתוח תרופות כנגד מחלת הקורונה יכולות להתבסס גם על חלבון הספייק , מציאת מנגנון הכניסה של הנגיף לתאים באמצעות חלבון S מאפשר לבצע סריקות למציאת מולקולות קטנות או תרופות קיימות שיכולות
להפריע לכניסת הנגיף לתא. כך למשל, חברת APEIRON Biologics בוחנת יעילות של מולקולה קטנה בשם APN01 החוסמת את הקולטן של התאים שאליו נקשר חלבון S ובכך מונעת הדבקה. כרגע התרופה החדשה נבדקת בניסוי קליני שלב 1 לבטיחות ויעילות.^[5].
לנגיף הקורונה החדש, SARS-CoV-2, יש 29 גֵנים שמכילים הוראות ליצירת חלבונים. 29 החלבונים פועלים בתוך התאים שלנו ועוזרים לייצר אלפי נגיפים חדשים שייצאו מהתא וידביקו אלפי תאים אחרים. כדי לעשות זאת, חלבוני הנגיף מגייסים לעזרתם חלבונים מהתאים שלנו. אחת האסטרטגיות בפיתוח תרופות נגד הנגיף היא למצוא חומרים שפוגעים בחלבונים שלו – עניין מסובך שדורש זמן רב, אך קבוצות מחקר ברחבי העולם שוקדות על כך אפשרות אחרת היא לפגוע בחלבונים של תאי האדם שעוזרים לחלבוני הנגיף. בעזרת 29 החלבונים האלה ישנן [69 תרופות פוטנציאליות לקורונה

רשימת מקורות

1. ↑ Li F. Structure, Function, and Evolution of Coronavirus Spike Proteins. Annu Rev Virol. 2016 Sep 29;3(1):237-261. doi:, 10.1146/annurev-virology-110615-042301. Epub 2016 Aug 25. PMID:27578435 doi:http://dx.doi.org/10.1146/annurev-virology-110615-042301
2. ↑ Bar-On YM, Flamholz A, Phillips R, Milo R. SARS-CoV-2 (COVID-19) by the numbers. Elife. 2020 Apr 2;9. pii: 57309. doi: 10.7554/eLife.57309. PMID:32228860 doi:http://dx.doi.org/10.7554/eLife.57309
3. ↑ Zhou P, Yang XL, Wang XG, Hu B, Zhang L, Zhang W, Si HR, Zhu Y, Li B, Huang CL, Chen HD, Chen J, Luo Y, Guo H, Jiang RD, Liu MQ, Chen Y, Shen XR, Wang X, Zheng XS, Zhao K, Chen QJ, Deng F, Liu LL, Yan B, Zhan FX, Wang YY, Xiao GF, Shi ZL. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature. 2020 Mar;579(7798):270-273. doi: 10.1038/s41586-020-2012-7. Epub 2020 Feb, 3. PMID:32015507 doi:http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-2012-7
4. ↑ Li F. Structure, Function, and Evolution of Coronavirus Spike Proteins. Annu Rev Virol. 2016 Sep 29;3(1):237-261. doi:, 10.1146/annurev-virology-110615-042301. Epub 2016 Aug 25. PMID:27578435 doi:http://dx.doi.org/10.1146/annurev-virology-110615-042301
5. ↑ Zhang H, Penninger JM, Li Y, Zhong N, Slutsky AS. Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) as a SARS-CoV-2 receptor: molecular mechanisms and potential therapeutic target. Intensive Care Med. 2020 Apr;46(4):586-590. doi: 10.1007/s00134-020-05985-9. Epub, 2020 Mar 3. PMID:32125455 doi:http://dx.doi.org/10.1007/s00134-020-05985-9