מנצח את הקורונה

"תמיד הייתי סקרן לגבי הדברים שסביבי. אני תמיד שואל מה זה וזה, איך זה עובד ולמה?" היא אומרת. "לפעמים אני מרגיש כאילו אני ילד בן 3 שמגלה את העולם. אני מתרגש כשאני לומד משהו חדש".

רוסאס למוס קיבלה את הדוקטורט שלה באוניברסיטה האוטונומית הלאומית של מקסיקו. היא עשתה את מחקר הפוסט-דוקטורט הראשון שלה במכון הטכנולוגי של אילינוי בשיקגו ומשם המשיכה את המחקר שלה ב-Northwestern.

שם החלה להתעניין בחקר המבנה של חלבונים מטבוליים של מיקרואורגניזמים, הקשורים למחלות זיהומיות ועמידות לאנטי-מיקרוביאלית.

"בעצם אין לנו מספיק כלים לעצב תרופות חדשות", היא אומרת. "אם יש לך זיהום חיידקי, הדבר הראשון שהרופאים עושים הוא לתת לך אנטיביוטיקה, אבל הם לא מאוד יעילים, ואוזלים לנו התרופות לטיפול בזיהומים קשים הנגרמים על ידי פתוגנים עמידים לאנטי-מיקרוביאליים. ישנם מינים רבים שמתפתחים כדי להתנגד יותר ויותר. אז זה נטל שרק הולך ומצטבר וזה חמור מאוד".

רוזאס למוס עשתה מחקר פוסט-דוקטורט במרכז נורת'ווסטרן לגנומיקה מבנית של מחלות זיהומיות כאשר COVID-19 פגע. לפי המנדט של NIH, היא והצוות שלה החלו לחקור חלבונים נגיפיים של COVID-19 על סמך מה שהיה ידוע מנגיף ה-SARS.

"מה שאנחנו עושים שם הוא לקבוע את המבנה של חלבונים החשובים לפתוגנזה או עמידות לאנטי-מיקרוביאלית של מיקרואורגניזמים", היא אומרת. "המטרה היא לנתח את המבנים הללו ולפתח תרופות טיפוליות חדשות, כמו תרופות או חיסונים. הרעיון הוא שאם מיקרואורגניזם מייצר חלבון שהוא חיוני לשכפול או לפתוגנזה, נוכל להשתמש בחלבון זה כמטרה טובה. אם אנחנו מעכבים את החלבון הזה, נוכל למנוע את ההתנהגות הפתוגנית או את השכפול או הקולוניזציה של המארח."

לימוד המבנה של חלבונים הוא כמו להסתכל על מפה שמצביעה על אתר פעיל, אומר רוסאס למוס. "או, לפעמים הם אומרים לך אתרים אחרים שחשובים לאינטראקציה עם חלבונים אחרים או שנחשפים, כדי שתוכל להשתמש בהם כדי לפתח חיסונים, למשל."

ב-COVID-19, זה היה מבנה החלבון הספייק הממוקם בחלק החיצוני של וירוס הקורונה שמדענים השתמשו בו כדי לפתח חיסוני mRNA, כמו אלה שנוצרו על ידי Pfizer-BioNTech ומודרנה, וחיסוני תת-יחידות חלבון (Novavax).

ב-UNM, המחקר במימון NIH של Rosas Lemus מתמקד בעתיד.

"עכשיו יש לנו חיסונים ותרופות המעכבות שכפול של נגיפים", היא אומרת. "עם זאת, ההיסטוריה הטבעית של מיקרואורגניזמים פתוגניים לימדה אותנו שהאבולוציה מקדמת עמידות ויש כמה מחקרים שמראים שנגיף קורונה יכול לפתח עמידות לטיפולים הנוכחיים.

"לכן, עלינו לטפל בבעיה זו על ידי מיקוד לחלקים שונים של מחזור השכפול הנגיפי שפחות נוטים לפתח מוטציות, שעלולות לגרום לעמידות. לאחר מכן, בכל פעם שמתעורר משבר נגיף קורונה או התפרצות אחרת, אנחנו מוכנים לטפל בזה כי יהיו לנו חיסונים בצד אחד, אבל גם תרופות אחרות שעשויות לעזור למנוע את התפשטות המחלה".

אחת ממטרות המחקר שלה היא להבין טוב יותר את האינטראקציה של חלבונים ספציפיים מ-SARS-COV-2 (הנגיף האחראי ל-COVID-19) עם חלבונים אחרים במארח.

"נגיפי הקורונה זקוקים לחלבונים נגיפיים ומארחים לשכפול ואנחנו יודעים שחלק מהאינטראקציות הללו חיוניות כדי לתמוך בשכפול וזיהום נגיפי", היא אומרת.

"לנגיפים קורונה יש קומפלקס עצום לשכפול RNA ויראלי שנוצר על ידי לפחות חמישה חלבונים שונים. עם זאת, המסלול המטבולי שאחרי השכפול והארגון שלו אינם מתוארים היטב. אני מעוניין להבין את הרגולציה והארגון של המסלול הזה, ששמו Capping, מכיוון שזהו תהליך חיוני שהנגיף משתמש בו כדי להסתיר מהמעקב החיסוני של התא המארח".

Rosas Lemus אומר שהשלב האחרון במסלול המטבולי הוא ה-nsp16-nsp10 המורכב, בעל שיעור מוטציות נמוך מאוד. בגלל זה, היא אומרת שזה מועמד טוב לפיתוח תרופות.

"במהלך המגיפה התמקדתי בלימוד המבנה והפעילות של המתחם הזה", היא אומרת. "עכשיו המחקר שלי נועד להבין כיצד nsp16-nsp10 מקיים אינטראקציה עם חלבונים ויראליים אחרים בתא. האם הקומפלקס הזה יוצר אינטראקציה גם עם חלבוני המארח, האם נוכל לקבוע את המבנה של הקומפלקסים הללו ולפתח מעכב ספציפי שמכוון לאינטראקציות הללו, ולבסוף מהן ההשלכות של לכידת חלבוני המארח ומסלולים מטבוליים לטובת השכפול הנגיפי על המארח חילוף חומרים?"

השאלה האחרונה חשובה מאוד, היא אומרת, מכיוון שהמחקר הזה יכול להוביל להבנה טובה יותר של מדוע לאנשים עם מחלות מטבוליות, כמו סוכרת או תסמונת מטבולית, יש תוצאות גרועות יותר עם COVID-19. "אז נוכל לחפש טיפולים אחרים ספציפיים למצבים אלה."

רוזאס למוס אומרת ששילוב המחקר שלה עם מה שאנחנו כבר יודעים על COVID-19 הוא המפתח.

"כדי להיות מדען טוב עלינו להיות צנועים, פתוחים ולתקשר עם דיסציפלינות אחרות", היא אומרת. "אנחנו לא יכולים לדעת הכל, אבל אנחנו תמיד יכולים ללמוד משהו חדש ולפתוח את הדלת לרעיונות מבריקים יותר."