Тройная угроза: израильские учёные выяснили, как коронавирус ускользает от иммунной системы
Ученые из Института Вейцмана в сотрудничестве с исследователями из Биологического института в Нес-Ционе показали, как уникальная комбинация трёх особых механизмов позволяет вирусу SARS-CoV-2 «обманывать» иммунную систему. Исследование было опубликовано вчера в научном журнале Nature. Его результаты могут способствовать открытию новых, более эффективных методов лечения коронавирусной болезни.
Считается, что тяжелые симптомы COVID-19, часто приводящие к смерти, являются результатом острого иммунного ответа пациента, а не повреждения, нанесённого непосредственно вирусом. Поэтому в выяснение того, как вирусу удается организовать эффективное вторжение в организм, сбивая иммунную систему с толка, вкладываются огромные исследовательские усилия. Новое исследование израильских учёных раскрывает многоаспектную стратегию, которую использует вирус для обеспечения его быстрой и эффективной репликации, избегая при этом обнаружения иммунной системой. Это результат совместной работы исследовательских групп доктора Ноама Штерна-Гиносара из Института науки Вейцмана, доктора Нира Парана и доктора Томера Исраэли из Израильского института биологических, химических и экологических наук. Исследование было сосредоточено на понимании молекулярных механизмов, действующих во время заражения SARS-CoV-2 на клеточном уровне.
Во время инфекции наши клетки обычно способны распознать, что в них вторглись, и быстро отправить сигнальные молекулы, которые предупреждают иммунную систему об атаке. С SARS-CoV-2 на раннем этапе стало очевидно, что что-то работает не совсем правильно – не только задерживается иммунный ответ, позволяющий вирусу быстро и беспрепятственно реплицироваться, но и когда этот ответ действительно возникает, он часто настолько серьёзен, что вместо борьбы с вирусом, он причиняет вред своему хозяину-человеку.
«Большая часть исследований, посвященных этой проблеме, до сих пор была сосредоточена на конкретных вирусных белках и характеризовала их функции. Однако сегодня недостаточно известно о том, что на самом деле происходит в самих инфицированных клетках», — говорит доктор Штерн-Гиноссар. «Мы заразили клетки вирусом и приступили к оценке того, как инфекция влияет на важные биохимические процессы в клетке, такие как экспрессия генов и синтез белка».
SARS-CoV-2 способен за считанные часы захватить механизм клеточного производства белка, избегая при этом иммунной системы.
Когда клетки заражаются вирусами, они начинают экспрессировать ряд специфических антивирусных генов – некоторые действуют как защитники первой линии и встречаются с вирусом прямо в самой клетке, в то время как другие секретируются в окружающую среду клетки, предупреждая соседние клетки и активизируя иммунную систему для борьбы с захватчиком. В этот момент и клетка, и вирус гонятся за рибосомами, «фабриками» клеточного синтеза белка, которых у самого вируса нет. Далее следует битва между ними за этот драгоценный ресурс.
Новое исследование выяснило, как SARS-CoV-2 одерживает верх в этой битве: он способен быстро, в считанные часы, взять на себя управление клеточным механизмом производства белка и в то же время нейтрализовать клеточные антигены. Передача вирусных сигналов, как внутренних, так и внешних, задерживает и сбивает с толку иммунный ответ.
Исследователи показали, что вирус способен взламывать аппаратное обеспечение клетки, перехватывая её механизм синтеза белка, полагаясь на три отдельных, но дополняющих друг друга тактики.
- Первая тактика, которую использует вирус, — уменьшить способность клетки транслировать гены в белки, что означает, что в целом синтезируется меньше белков.
- Вторая тактика заключается в том, что он активно разрушает информационные РНК клетки (мРНК) – молекулы, несущие инструкции по превращению белков из ДНК в рибосомы, — в то время как его собственные транскрипты мРНК остаются защищенными.
- Наконец, исследование показало, что вирус также способен предотвращать экспорт мРНК из ядра клетки, где они синтезируются, в главную камеру клетки, где они обычно служат матрицей для синтеза белка.
«Используя эту трехстороннюю стратегию, которая, по-видимому, уникальна для SARS-CoV-2, вирус может эффективно выполнять то, что мы называем «отключением хозяина» — когда вирус берет на себя способность синтезировать белок клетки», — сказал доктор Штерн-Гиноссар. «Таким образом, сообщения важных антивирусных генов, которые клетка спешит производить при заражении, не попадают в производственный цех для преобразования в активные белки, что приводит к замедленному иммунному ответу, который мы наблюдаем в клинической практике».
Хорошей новостью является то, что это исследование также было успешным в выявлении вирусных белков, участвующих в процессе отключения хозяина от SARS-CoV-2, что может открыть новые возможности для разработки эффективных методов лечения COVID-19.
Другие новости по теме:
- FDA одобрило применение вакцины Pfizer для детей 12-15 лет
- Евросоюз добавил Израиль в список «зелёных» стран
- Новые правила въезда в Израиль: чего ожидать иностранцам и израильским гражданам?
- Учёные Института Вейцмана разработали уникальный инструмент, который прольёт свет на пути связи между нервными клетками в головном мозге
