Studi: Bentuk Virus Corona Memengaruhi Cara Penularannya

Jenis gerakan spesifik yang dimodelkan oleh para ilmuwan dikenal sebagai difusivitas rotasi, yang menentukan tingkat rotasi partikel saat bergerak melalui cairan (dalam kasus virus corona, tetesan air liur). 

Partikel yang lebih halus dan lebih hidrodinamik menghadapi hambatan drag yang lebih kecil dari fluida dan berputar lebih cepat. Untuk partikel virus corona, kecepatan rotasi ini memengaruhi seberapa baik virus dapat menempel dan menginfeksi sel.

"Jika partikel berputar terlalu banyak, mereka mungkin tidak menghabiskan cukup waktu untuk berinteraksi dengan sel untuk menginfeksinya, dan jika mereka berputar terlalu sedikit, mereka mungkin tidak dapat berinteraksi dengan cara yang diperlukan," jelas Prof. Fried.

Dalam studi tersebut, para ilmuwan memodelkan elipsoid revolusi prolate dan oblate. Bentuk-bentuk ini berbeda dari bola (yang memiliki tiga sumbu dengan panjang yang sama) hanya pada salah satu sumbunya, dengan bentuk prolate memiliki satu sumbu yang lebih panjang, sedangkan bentuk oblate memiliki satu sumbu yang lebih pendek.

Secara ekstrem, bentuk prolate memanjang menjadi bentuk seperti batang, sementara bentuk oblate tergencet menjadi bentuk seperti koin. Tetapi untuk partikel virus corona, perbedaannya lebih halus.

Para ilmuwan juga membuat model yang paling realistis, dengan menambahkan protein lonjakan ke permukaan ellipsoid. Penelitian sebelumnya dari Queen's University dan OIST menunjukkan bahwa keberadaan protein lonjakan berbentuk segitiga menurunkan kecepatan rotasi partikel virus corona, berpotensi meningkatkan kemampuan mereka untuk menginfeksi sel.

Di sini, para ilmuwan memodelkan protein lonjakan dengan cara yang lebih sederhana — dengan setiap protein lonjakan diwakili oleh satu bola di permukaan ellipsoid.

"Kami kemudian menemukan susunan paku pada permukaan setiap bentuk elips dengan mengasumsikan bahwa mereka semua mengandung muatan yang sama," jelas Dr. Vikash Chaurasia, peneliti postdoctoral di OIST Mechanics and Materials Unit. 

"Paku dengan muatan identik saling tolak dan lebih suka berada sejauh mungkin dari satu sama lain. Oleh karena itu, mereka akhirnya didistribusikan secara merata di seluruh partikel dengan cara yang meminimalkan tolakan ini."

Dalam model mereka, para peneliti menemukan bahwa semakin banyak partikel berbeda dari bentuk bola, semakin lambat rotasinya. Ini bisa berarti bahwa partikel lebih mampu menyelaraskan dan menempel pada sel.

Modelnya masih sederhana, para peneliti mengakui, tetapi ini membawa kita selangkah lebih dekat untuk memahami sifat transportasi virus corona dan dapat membantu menentukan salah satu faktor kunci keberhasilan infektifnya.