Οι φαρμακευτικές εταιρείες  ήδη σχεδιάζουν την επόμενη γενιά στοχευμένων θεραπειών στη φαρέτρα τους για τη μάχη ενάντια στην πανδημία, οι οποίες περιλαμβάνουν αντισώματα νέας γενιάς, βασισμένα σε αντισώματα από ανθρώπους με ανοσοποιητικό σύστημα ικανό να παράγει τόσο ισχυρά αντισώματα, που εξουδετερώνουν κάθε στέλεχος κορωνοϊού και άλλους κορωνοϊούς  εκτός από το SARS-CoV-2. 

Ο FDA έδωσε ήδη έγκριση στα τέλη Μαΐου στο sotrovimab ένα τέτοιο «υπέρ-αντίσωμα», δίνοντας ένα νέο θεραπευτικό όπλο για την αντιμετώπιση της πανδημίας.  

Οι Ιατροί της Θεραπευτικής Κλινικής της Ιατρικής Σχολής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, Θεοδώρα Ψαλτοπούλου, Πάνος Μαλανδράκης, Γιάννης Ντάνασης και Θάνος Δημόπουλος (Πρύτανης ΕΚΠΑ) συνοψίζουν τη σχετική δημοσίευση. 

Το αντίσωμα αυτό είναι το τρίτο μετά τα αντισώματα των εταιρειών Lilly και Regeneron, το οποίο λαμβάνει έγκριση για ασθενείς με ήπια ή μέτρια νόσο που έχουν υψηλό κίνδυνο να εξελιχθούν σε σοβαρή νόσο. Επειδή οι κλινικοί γιατροί δεν θα γνωρίζουν ποιος ασθενής έχει προσβληθεί με ποιο στέλεχος τη στιγμή της διάγνωσης, τα αντισώματα που χρειάζονται θα πρέπει να είναι αυτά στα οποία ο ιός έχει τη λιγότερη ανθεκτικότητα, και να καλύπτουν τα περισσότερα στελέχη. Πολλές εταιρείες που φτιάχνουν τέτοια αντισώματα προσπαθούν να τα βελτιστοποιήσουν επεκτείνοντας το χρόνο ημίσειας ζωής, ενισχύοντας την εξουδετερωτική τους ικανότητα τροποποιώντας την περιοχή Fc του αντισώματος άρα καθιστώντας τα πιο αποτελεσματικά. Το sotrovimab  εξουδετερώνει όλα τα κυκλοφορούντα στελέχη του SARS-CoV-2, όπως το στέλεχος της Νότιας Αφρικής και το ινδικό, που έχουν δημιουργήσει ιδιαίτερη ανησυχία.  

Τα αντισώματα αυτά ουσιαστικά πυροδοτούν στον οργανισμό μία ανοσολογική απάντηση που καταστρέφει τα μολυσμένα κύτταρα. Το σκεπτικό αυτών των αντισωμάτων είναι να αποκτήσουν ιδιότητες παρόμοιες με του εμβολίου, δηλαδή να εγείρουν μία ανοσολογική απάντηση μέσω της Τ CD4+  και CD8+ κυτταρικής ανοσίας. Οι ερευνητές εξηγούν ότι το σκεπτικό τους ήταν να πάρουν τα φυσικά αντισώματα με μεγάλο εύρος αποτελεσματικότητας, να ενισχύσουν την ισχύ τους, και να σχεδιάσουν τα φάρμακα αυτά. 

Αντίστοιχα μόρια όπως το ADG20 της εταιρείας Adagio και το AZD7442 της εταιρείας AstraZeneca βρίσκονται σε στάδια κλινικών δοκιμών. Το ADG20 σε μελέτες φάσης 1 είχε παρόμοια εξουδετερωτική ικανότητα με αυτή που παρατηρείται σε άτομα που εμβολιάστηκαν με κάποιο mRNA εμβόλιο. Τέτοια μόρια έχουν δοκιμαστεί και σε εισπνεόμενες μορφές, δείχνοντας πολλά υποσχόμενα δεδομένα σε προκλινικό στάδιο. 

Τα στοιχεία αυτά είναι πολύ θετικά, όχι μόνο γιατί κυκλοφορούν νέα πολύ αποτελεσματικά φάρμακα όπως το sotrovimab, αλλά γιατί η τεχνογνωσία των φαρμάκων αυτών εξελίσσεται καθημερινά ώστε να μπορούν να αντιμετωπίσουν ένα ευρύ φάσμα στελεχών του SARS-CoV-2 και άλλων κορωνοϊών, που δυνητικά μπορεί να προκαλέσουν ανησυχία στο μέλλον.

Πολύ πρόσφατα έγινε δεκτή στο έγκριτο περιοδικό Blood Cancer Journal επιστημονική δημοσίευση συνεργασίας της Θεραπευτικής Κλινικής και του Τμήματος Βιολογίας του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών από τους Ευάγγελο Τέρπο, Μαρία Γαβριατοπούλου, Ιωάννη Ντάναση Σταθόπουλο, Αλέξανδρο Μπριασούλη, Σεντιλγιάνα Γούμενη, Παναγιώτη Μαλανδράκη, Δέσποινα Φωτίου, Ελένη-Δήμητρα Παπανάγνου, Μαγδαλινή Μήγκου, Φωτεινή Θεοδωρακάκου, Μαρία Ρούσσου, Ευάγγελο Ελευθεράκη Παπαιακώβου, Νικόλαο Κανέλλια, Ιωάννη Τρουγκάκο, Ευστάθιο Καστρίτη και Θάνο Δημόπουλο (Πρύτανης ΕΚΠΑ) που αφορά στη μειωμένη αντισωματική απόκριση ασθενών με πολλαπλούν μυέλωμα μετά τον εμβολιασμό έναντι του COVID-19. 

Η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε 276 ασθενείς και φάνηκε πως η μειωμένη παραγωγή αντισωμάτων μετά τον εμβολιασμό συσχετίζεται με το είδος της αντιμυελωματικής θεραπείας που λαμβάνει ο κάθε ασθενής. 

Το πολλαπλούν μυέλωμα είναι η δεύτερη πιο συχνή αιματολογική κακοήθεια. Πρόσφατα δημοσιευμένα δεδομένα έχουν δείξει πως οι ασθενείς που πάσχουν από αιματολογικές κακοήθειες αναπτύσσουν μικρότερο αριθμό αντισωμάτων μετά τον εμβολιασμό έναντι του ιού SARS-CoV-2 συγκριτικά με τον υγιή πληθυσμό. Στη συγκεκριμένη μελέτη αξιολογήθηκαν οι τίτλοι των εξουδετερωτικών αντισωμάτων έναντι του SARS-CoV-2 σε ασθενείς με πλασματοκυτταρικές δυσκρασίες μετά τον εμβολιασμό τους είτε με το εμβόλιο BNT162b2 της εταιρείας Pfizer είτε με το εμβόλιο AZD1222 της εταιρείας Astra Zeneca. Η αξιολόγηση έγινε την ημέρα της πρώτης δόσης του εμβολίου, την ημέρα 22 και την ημέρα 50. Συνολικά αξιολογήθηκαν 276 ασθενείς (213 με συμπτωματικό πολλαπλούν μυέλωμα, 38 με ασυμπτωματικό πολλαπλούν μυέλωμα και 25 με μονοκλωνική γαμμαπάθεια αδιευκρίνιστης σημασίας). To 54.7% ήταν άντρες και ο μέση ηλικία των ασθενών ήταν τα 74 έτη. Η σύγκριση έγινε με 226 υγιείς που επίσης είχαν ενταχθεί στη συγκεκριμένη μελέτη. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως οι 2 δόσεις του BNT162b2 ή η μία δόση του εμβολίου AZD1222 (τόσο οι ασθενείς όσο και οι υγιείς δεν είχαν λάβει ακόμη στα προκαθορισμένα χρονικά σημεία τη δεύτερη δόση του AZD1222) οδήγησαν σε χαμηλότερη παραγωγή εξουδετερωτικών αντισωμάτων στους ασθενείς με πολλαπλούν μυέλωμα συγκριτικά με τους υγιείς τόσο την ημέρα 22 όσο και την ημέρα 50. Το πιο σημαντικό εύρημα της εν λόγω μελέτης είναι πως ο πιο καθοριστικός αρνητικός προγνωστικός παράγοντας για την παραγωγή αντισωμάτων σε αυτή την ομάδα ασθενών είναι η λήψη αντιμυελωματικής θεραπείας την περίοδο του εμβολιασμού και ιδιαίτερα θεραπείες που περιλαμβάνουν αγωγή με μονοκλωνικά αντισώματα έναντι του CD38 και του BCMA. Συμπερασματικά, οι ασθενείς με πολλαπλούν μυέλωμα παρουσιάζουν μειωμένη αντισωματική απάντηση μετά τον εμβολιασμό έναντι του COVID-19 που εξαρτάται από το είδος της θεραπείας. 

Τα αποτελέσματα αυτά συνηγορούν υπέρ του έγκαιρου εμβολιασμού σε αυτή την ομάδα ασθενών, σε χρονική περίοδο που δε λαμβάνουν θεραπεία όταν αυτό θεωρείται εφικτό με ταυτόχρονη αυστηρή τήρηση όλων των προφυλακτικών μέτρων.

Παρά την υψηλή αποτελεσματικότητα του εμβολίου mRNA BNT162b2 (Pfizer/BioNTech) έναντι του SARS-CoV-2, έχουν αναφερθεί σπάνιες περιπτώσεις λοίμωξης COVID-19 σε πλήρως εμβολιασθέντες. Σε αυτό το πλαίσιο, οι Ιατροί της Θεραπευτικής Κλινικής, Θεοδώρα Ψαλτοπούλου, Γιάννης Ντάνασης, Πάνος Μαλανδράκης και Θάνος Δημόπουλος (Πρύτανης ΕΚΠΑ) συνοψίζουν την πρόσφατη δημοσίευση των M. Bergwerk και συνεργατών στην έγκριτη επιστημονική επιθεώρηση The New England Journal of Medicine “Covid-19 Breakthrough Infections in Vaccinated Health Care Workers, July 28, 2021, DOI: 10.1056/NEJMoa2109072”.

Οι ερευνητές πραγματοποίησαν εκτεταμένους ελέγχους σε επαγγελματίες υγείας οι οποίοι ήταν συμπτωματικοί ή είχαν γνωστή επαφή με κρούσμα COVID-19 στο μεγαλύτερο ιατρικό κέντρο του Ισραήλ. Πιο συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκαν επιδημιολογικές μελέτες, δοκιμασίες PCR, δοκιμασίες αντιγόνου rapid tests, ορολογικές δοκιμασίες και γονιδιωματική αλληλούχιση. Επιπλέον, διερευνήθηκε η συσχέτιση του τίτλου των εξουδετερωτικών αντισωμάτων κατά την περίοδο πέριξ της διάγνωσης με την πιθανότητα λοίμωξης COVID-19 σε πλήρως εμβολιασθέντες (“breakthrough infections”).

Μεταξύ 1497 πλήρως εμβολιασθέντων επαγγελματιών υγείας με διαθέσιμα δεδομένα ελέγχου με PCR, καταγράφηκαν 39 περιπτώσεις λοίμωξης από τον ιό SARS-CoV-2. Ενδιαφέρον εύρημα αποτελεί το γεγονός ότι ο τίτλος των εξουδετερωτικών αντισωμάτων στους ασθενείς με COVID-19 κατά την περίοδο πέριξ της διάγνωσης της λοίμωξης ήταν χαμηλότερος κατά 64% συγκριτικά με αντίστοιχους επαγγελματίες υγείας που δεν νόσησαν. Επιπλέον, μεταξύ όσων νόσησαν με COVID-19, όσοι είχαν υψηλότερους τίτλους εξουδετερωτικών αντισωμάτων πέριξ της διάγνωσης, εμφάνισαν χαμηλότερη μολυσματικότητα με βάση τον αριθμό των κύκλων θετικοποίησης της PCR έναντι του SARS-CoV-2 (Ct value). Αξίζει να σημειωθεί ότι οι περισσότερες λοιμώξεις στους πλήρως εμβολιασθέντες επαγγελματίες υγείας ήταν ήπιες ή ασυμπτωματικές. Ωστόσο ένα 19% των ασθενών είχαν εμμένοντα συμπτώματα για τουλάχιστον 6 εβδομάδες. Το κυρίαρχο στέλεχος που ανιχνεύτηκε στο 85% των δειγμάτων ήταν το B.1.1.7 (άλφα). Συνολικά, 74% των ασθενών εμφάνισαν υψηλό ιικό φορτίο (<30 κύκλοι θετικοποίησης PCR) κατά τη διάρκεια της λοίμωξης COVID-19. Ωστόσο, μόλις 17 (59%) εμφάνισαν θετική δοκιμασία αντιγόνου κατά την ίδια χρονική περίοδο. Τέλος, δεν καταγράφηκαν δευτερογενείς λοιμώξεις κατά τη διάρκεια της COVID-19.

Συμπερασματικά, η ανίχνευση λοιμώξεων COVID-19 μεταξύ πλήρως εμβολιασθέντων επαγγελματιών υγείας συσχετίστηκε με τους τίτλους των εξουδετερωτικών αντισωμάτων κατά τη χρονική περίοδο της διάγνωσης. Τα επίπεδα εξουδετερωτικών αντισωμάτων ήταν χαμηλότερα σε αυτούς που μολύνθηκαν. Οι περισσότερες περιπτώσεις αφορούσαν ασυμπτωματικές λοιμώξεις ή είχαν ήπια βαρύτητα, παρόλο που καταγράφηκαν εμμένοντα συμπτώματα σε ορισμένους ασθενείς. 

Η μελέτη αυτή αναδεικνύει τα εξουδετερωτικά αντισώματα έναντι του SARS-CoV-2 ως προβλεπτικό παράγοντα για μόλυνση από τον ιό.

Πρόσφατα (27/07/21) τα Κέντρα Ελέγχου Νοσημάτων των ΗΠΑ (CDC) συστήνουν εκ νέου στους Αμερικανούς να φοράνε μάσκες σε εσωτερικούς χώρους. 

Οι Ιατροί της Θεραπευτικής Κλινικής της Ιατρικής Σχολής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, Θεοδώρα Ψαλτοπούλου, Γιάννης Ντάνασης, Πάνος Μαλανδράκης και Θάνος Δημόπουλος (Πρύτανης ΕΚΠΑ) συνοψίζουν τα νεότερα δεδομένα. 

Πιο συγκεκριμένα, το CDC συστήνει τη χρήση μασκών στα σχολεία και σε περιοχές όπου υπάρχει σημαντική ή αρκετά αυξημένη μεταδοτικότητα του SARS-CoV-2. Περιοχές με σημαντική μεταδοτικότητα χαρακτηρίζονται όσες έχουν μεταξύ 50 και 100 περιπτώσεις ανά 100.000 κατοίκους σε χρονική περίοδο 7 ημερών, ενώ περιοχές με αρκετά υψηλή μεταδοτικότητα χαρακτηρίζονται όσες έχουν περισσότερες από 100 περιπτώσεις ανά 100.000 κατοίκους σε περίοδο 7 ημερών. Η νέα σύσταση αφορά και τους πλήρως εμβολιασμένους έναντι της COVID-19. 

Ειδικά για τα σχολεία συστήνεται η καθολική χρήση μασκών από μαθητές, δασκάλους, λοιπό προσωπικό και επισκέπτες ανεξάρτητα από την εμβολιαστική κατάσταση του καθενός. Απώτερος σκοπός είναι η διασφάλιση της ομαλής επανόδου στη δια ζώσης διδασκαλία με την έναρξη του νέου σχολικού έτους το ερχόμενο φθινόπωρο. 

Η απόφαση αυτή έρχεται ουσιαστικά να άρει την προηγούμενη απόφαση του CDC τον Μάιο 2021 σύμφωνα με την οποία οι Αμερικάνοι θα μπορούσαν να κυκλοφορούν χωρίς μάσκα στους περισσότερους χώρους. Ωστόσο, η κατάσταση είναι πλέον αρκετά διαφορετική συγκριτικά με τον περασμένο Μάιο που υπήρχε σαφής πτωτική τάση των νέων κρουσμάτων. 

Το τελευταίο χρονικό διάστημα έχει καταγραφεί κατακόρυφη αύξηση των κρουσμάτων COVID-19 στις ΗΠΑ, το οποίο αποδίδεται κυρίως στην επικράτηση του στελέχους δέλτα του SARS-CoV-2 που είναι ικανό να προκαλέσει λοίμωξη ακόμα και σε πλήρως εμβολιασθέντες. 

Υπολογίζεται ότι το στέλεχος δέλτα ευθύνεται για μια αύξηση της τάξης του 300% στα νέα κρούσματα COVID-19 από τις 19 Ιουνίου έως τις 23 Ιουλίου 2021. Στο Λος Αντζελες των ΗΠΑ το ποσοστό των λοιμώξεων COVID-19 σε πλήρως εμβολιασμένους ήταν 2% το Μάρτιο, 5% των Απρίλιο, 11% το Μάιο και έφτασε το 20% τον Ιούνιο του 2021. Η Διευθύντρια του CDC, Δρ Rochelle Walensky, δήλωσε ότι τα νεότερα δεδομένα είναι αρκετά ανησυχητικά, καθώς δείχνουν ότι ακόμα και οι πλήρως εμβολιασθέντες μπορεί να μολυνθούν από το νέο στέλεχος δέλτα και μάλιστα να το μεταδώσουν και σε άλλα άτομα, παρόλο που η πλειοψηφία των περιπτώσεων αφορά ανεμβολίαστους. 

Σύμφωνα με το CDC, το νέο στέλεχος του SARS-CoV-2 είναι ένας πολύ μεταδοτικός ιός, όπως η ιλαρά και η ανεμοβλογιά. Κάθε κρούσμα που φέρει το στέλεχος δέλτα μεταδίδει τον ιό σε 8 με 9 άτομα κατά μέσο όρο. Συγκριτικά, πέρυσι κάθε κρούσμα COVID-19 μετέδιδε τον ιό σε 2 άτομα κατά μέσο όρο και έτσι ο SARS-CoV-2 έμοιαζε περισσότερο με κοινό κρυολόγημα ως προς τη μεταδοτικότητα. 

Σύμφωνα με τη Walensky, η νέα οδηγία του CDC δίνει ένα μήνυμα ακόμα και στους εμβολιασμένους ότι θα πρέπει να συνεχίσουν να είναι προσεκτικοί καθώς μπορούν δυνητικά να είναι φορείς του ιού και να τον μεταδώσουν σε άλλους. 

Βεβαίως σημειώνει ότι η μεγαλύτερη αύξηση των κρουσμάτων παρατηρείται σε περιοχές με χαμηλή εμβολιαστική κάλυψη και απευθύνει έκκληση σε όλους τους πολίτες να εμβολιαστούν το συντομότερο δυνατό ώστε οι απώλειες από το νέο πανδημικό κύμα του SARS-CoV-2 να είναι όσο το δυνατό λιγότερες. Αξίζει να σημειωθεί ότι το εμβόλιο συνεχίζει να μειώνει τον κίνδυνο σοβαρής νόσου ή θανάτου κατά 10 φορές και τον κίνδυνο λοίμωξης COVID-19 κατά 3 φορές.

Μετά από 19 μήνες εργασίας, υποστηριζόμενο από δεκαετίες προηγούμενων ερευνών πάνω στους κορωνοϊούς, έχουμε πλέον στην διάθεσή μας μια αναλυτική περιγραφή του τρόπου με τον οποίο ο SARS-CoV-2 εισβάλλει στα ανθρώπινα κύτταρα. 

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν κρίσιμες προσαρμογές του ιού που τον βοηθούν να αγκιστρωθεί στα ανθρώπινα κύτταρα με εκπληκτική δύναμη και στη συνέχεια να κρυφτεί μόλις εισβάλει μέσα στο κύτταρο. Αργότερα, καθώς βγαίνει από τα  κύτταρα, ο SARS-CoV-2 εκτελεί μια κρίσιμη διεργασία ώστε να προετοιμάσει τα νέα σωματίδια του ιού για τη μόλυνση ακόμη περισσότερων ανθρώπινων κυττάρων. 

Αυτά είναι μερικά από τα εργαλεία που επέτρεψαν στον ιό να εξαπλωθεί τόσο γρήγορα και γι' αυτό είναι τόσο δύσκολο να ελεγχθεί και ανασκοπούνται σε μια δημοσίευση στο υψηλού κύρους περιοδικό Nature. 

Οι Καθηγητές της Θεραπευτικής Κλινικής της Ιατρικής Σχολής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, Ευστάθιος Καστρίτης, Θεοδώρα Ψαλτοπούλου και Θάνος Δημόπουλος (Πρύτανης ΕΚΠΑ) παρουσιάζουν τα κύρια σημεία της δημοσίευσης. 

O νέος κορωνοϊός SARS-CoV-2  διαθέτει ένα κάλυμμα από σάκχαρα όπως δείχνουν οι προσομοιώσεις του  στον υπολογιστή, και πιο συγκεκριμένα στις πρωτεΐνες-ακίδες, οι οποίες ξεχωρίζουν στην επιφάνεια του. Τα μόρια αυτά του σακχάρου είναι γνωστά ως γλυκάνες.

Πολλοί ιοί έχουν γλυκάνες που καλύπτουν τις εξωτερικές τους πρωτεΐνες, και τις καμουφλάρουν αποκρύπτοντας τις από το ανοσοποιητικό σύστημα. Ερευνητές όμως δημιούργησαν μια λεπτομερή απεικόνιση αυτού του καλύμματος βασισμένη σε δομικά και γενετικά δεδομένα που τελικά ανασυντέθηκε άτομο προς άτομο από έναν υπερυπολογιστή, δίνοντας μια εξαιρετικά λεπτομερή απεικόνιση. Μέσα από το κάλυμμα αυτό όμως ξεχωρίζει  ένας μη επικαλυμμένος βρόχος ο οποίος είναι ένα τμήμα της πρωτεΐνη ακίδας που αποτελεί τον  τομέα δέσμευσης του υποδοχέα (RBD), ένα από τα τρία τμήματα της ακίδας που συνδέονται με τους υποδοχείς ACE2 στα ανθρώπινα κύτταρα.

Στην προσομοίωση, όταν ο RBD προβάλλει πάνω από το κάλυμμά των σακχάρων, δύο άλλα μόρια γλυκάνης λαμβάνουν μια θέση που κλειδώνει τον RBD στη θέση του, στηρίζοντας τον. Όμως τα μοντέλα προσομοίωσης έδειξαν ότι  εάν αλλάξουν αυτές οι γλύκανες τότε η RBD καταρρέει. Μια άλλη ερευνητική ομάδα ανέπτυξε μια τεχνική για να δοκιμάσει το ίδιο πείραμα στο εργαστήριο και μέχρι τον Ιούνιο του 2020, διαπίστωσαν ότι μεταλλαγές των δύο γλυκανών μείωσαν την ικανότητα της πρωτεΐνης-ακίδας να συνδέεται με τον υποδοχέα ACE2 των ανθρώπινων κυττάρων. Αυτό το εύρημα δεν είχε περιγραφεί προηγουμένως σε κορωνοϊούς. Έτσι, είναι πιθανό ότι η απόρριψη αυτών των δύο σακχάρων θα μπορούσε να μειώσει τη μολυσματικότητα του ιού, αν και οι ερευνητές δεν έχουν ακόμη τρόπο να το κάνουν αυτό.

Από την έναρξη της πανδημίας COVID-19, οι επιστήμονες έχουν κατανοήσει  τις λεπτομέρειες του τρόπου με τον οποίο ο SARS-CoV-2 μολύνει τα κύτταρα. Επικεντρώνοντας στη διαδικασία της μόλυνσης, ελπίζουν να βρουν καλύτερους τρόπους για να την ανακόψουν μέσω βελτιωμένων θεραπειών και εμβολίων και να μάθουν γιατί τα πιο πρόσφατα στελέχη, όπως η παραλλαγή Delta, είναι πιο μεταδοτικά.

Κάθε σωματίδιο ιού SARS-CoV-2  έχει μια εξωτερική επιφάνεια με 24-40 τυχαία διατεταγμένες πρωτεΐνες-ακίδες που είναι το κλειδί για τη σύνδεση με τα ανθρώπινα κύτταρα. Για άλλους τύπους ιών, όπως της γρίπης, οι εξωτερικές πρωτεΐνες σύνδεσης/σύντηξης είναι σχετικά άκαμπτες. Ωστόσο, οι ακίδες του SARS-CoV-2 είναι εξαιρετικά ευέλικτες και αρθρώνονται σε τρία διαφορετικά σημεία. Αυτό επιτρέπει στις ακίδες να περιστρέφονται και  να ταλαντεύονται, γεγονός που διευκολύνει τη σάρωση της επιφάνειας του κυττάρου και την ταυτόχρονη σύνδεση πολλών αιχμών σε ένα ανθρώπινο κύτταρο. Δεν υπάρχουν παρόμοια πειραματικά δεδομένα για άλλους κορωνοϊούς, αλλά επειδή οι αλληλουχίες πρωτεϊνών-ακίδων εμφανίζονται διατηρημένες στην εξέλιξη των κορωνοϊών, μάλλον πρόκειται για κοινό χαρακτηριστικό των ιών της οικογένειας αυτής.

Στην αρχή της πανδημίας, οι ερευνητές επιβεβαίωσαν ότι η περιοχή RBD της πρωτεΐνης ακίδας  του SARS-CoV-2 συνδέεται με τον υποδοχέα ACE2, που βρίσκεται  στο εξωτερικό πολλών κυττάρων του ανωτέρου αναπνευστικού και των πνευμονικών κυττάρων. Αυτός ο υποδοχέας είναι επίσης το σημείο σύνδεσης του SARS-CoV, του ιού που προκαλεί σοβαρό οξύ αναπνευστικό σύνδρομο (SARS). Όμως,  σε σύγκριση με τον SARS-CoV, εκτιμάται ότι ο SARS-CoV-2 συνδέεται με το ACE2 2-4 φορές πιο ισχυρά, επειδή αρκετές αλλαγές στην περιοχή RBD σταθεροποιούν τα σημεία σύνδεσης του ιού.

Οι παραλλαγές του SARS-CoV-2 που προκαλούν ιδιαίτερη ανησυχία  τείνουν να εμφανίζουν μεταλλάξεις στην υπομονάδα S1 της πρωτεΐνης ακίδα, η οποία φιλοξενεί την περιοχή RBD και είναι υπεύθυνη για τη σύνδεση στον υποδοχέα ACE2. (Μια δεύτερη υπομονάδα της ακίδας, η  S2, συμβάλλει στην σύντηξη του περιβλήματος του ιού με τη μεμβράνη του κυττάρου ξενιστή.) Η παραλλαγή Alpha, για παράδειγμα, περιλαμβάνει δέκα αλλαγές στην αλληλουχία της πρωτεϊνης-ακίδας, οι οποίες έχουν ως αποτέλεσμα η  RBD να είναι πιο πιθανό να παραμείνει σε θέση που βοηθά τον ιό, διευκολύνοντας την είσοδό του στα κύτταρα. Η παραλλαγή Delta, η οποία τώρα εξαπλώνεται ταχύτατα, φιλοξενεί πολλαπλές μεταλλάξεις στην υπομονάδα S1, συμπεριλαμβανομένων τριών στην περιοχή της RBD που φαίνεται να ενισχύουν την ικανότητα της RBD να συνδέεται με τον υποδοχέα ACE2 και να παρακάμπτει το ανοσοποιητικό σύστημα.

Μόλις οι ακίδες του ιού συνδέονται με τον υποδοχέα ACE2, άλλες πρωτεΐνες στην επιφάνεια του κυττάρου-ξενιστή ξεκινούν μια διαδικασία που οδηγεί στη σύντηξη του περιβλήματος του ιού και της  κυτταρικής μεμβράνης.

Ο ιός που προκαλεί τον SARS, ο SARS-CoV, χρησιμοποιεί ένα από τα δύο ένζυμα-πρωτεάσες (είναι ένζυμα που «κόβουν» άλλες πρωτεΐνες σε συγκεκριμένες θέσεις) του κυττάρου-ξενιστή για να εισβάλλει: την TMPRSS2 ή την καθεψίνη L. Η TMPRSS2 είναι η ταχύτερη διαδρομή, αλλά ο SARS-CoV εισέρχεται συχνά μέσω ενός ενδοσώματος - μιας φυσαλίδας που περιβάλλεται από λιπίδια - η οποία βασίζεται στην καθεψίνη L. Ωστόσο,  όταν οι ιοί εισέρχονται στα κύτταρα με αυτόν τον τρόπο,  οι αντιιϊκές πρωτεΐνες μπορούν να τους παγιδέψουν.

Ο SARS-CoV-2 διαφέρει από τον SARS-CoV στο ότι χρησιμοποιεί πιο αποτελεσματικά την TMPRSS2, ένα ένζυμο που βρίσκεται σε μεγάλες συγκεντρώσεις  στην επιφάνεια των κυττάρων του αναπνευστικού επιθηλίου. Πρώτον, η TMPRSS2 κόβει μια θέση στη υπομονάδα S2 και έτσι εκθέτει μια σειρά υδρόφοβων αμινοξέων που εισδύουν  γρήγορα στην πλησιέστερη μεμβράνη: αυτή του κυττάρου ξενιστή. Η προτεταμένη  ακίδα στη συνέχεια διπλώνεται πάνω της, σαν φερμουάρ, οδηγώντας στην σύντηξη  του περιβλήματος του ιού και της κυτταρικής μεμβράνης.

Ο ιός στη συνέχεια εκτοξεύει το γονιδίωμά του (το γενετικό του υλικό) απευθείας στο κύτταρο. Εισβάλλοντας με αυτόν τον τρόπο, σαν ελατήριο, ο SARS-CoV-2 μολύνει τα κύτταρα ταχύτερα από τον SARS-CoV και αποφεύγει να παγιδευτεί σε ενδοσώματα.

Η ταχεία είσοδος του ιού χρησιμοποιώντας την TMPRSS2 εξηγεί γιατί η χλωροκίνη δεν λειτούργησε σε κλινικές δοκιμές ως θεραπεία για την COVID-19, παρά τις πρώτες ελπιδοφόρες εργαστηριακές μελέτες. Οι εργαστηριακές μελέτες χρησιμοποιούσαν κύτταρα που χρησιμοποιούσαν αποκλειστικά την καθεψίνη για είσοδο του ιού μέσω ενδοσωματων. Όταν ο ιός μεταδίδεται και αναπαράγεται στον ανθρώπινο αναπνευστικό επιθήλιο  , δεν χρησιμοποιεί ενδοσώματα, οπότε η χλωροκίνη, η οποία είναι ένα φάρμακο που αναστέλλει τα ενδοσώματα, δεν είναι αποτελεσματική.

  

Η ανακάλυψη αυτή υποδεικνύει επίσης ότι οι αναστολείς πρωτεάσης θα μπορούσαν να είναι μια πολλά υποσχόμενη θεραπεία που θα ανέστειλε την δυνατότητα του ιού να χρησιμοποιήσει την TMPRSS2, την καθεψίνης L ή άλλες πρωτεάσες για την είσοδο του στα κύτταρα. Ένας αναστολέας της TMPRSS2, το mesylate kamostate, ο οποίος έχει εγκριθεί στην Ιαπωνία για τη θεραπεία της παγκρεατίτιδας, εμπόδισε τον ιό να εισέλθει στα πνευμονικά κύτταρα, αλλά το φάρμακο δεν βελτίωσε την έκβαση των ασθενών σε μια αρχική κλινική δοκιμή.