4 июня 2021

Ангиотензин-превращающий фермент 2 (ACE2), белок, обнаруженный на поверхности клеток легких, способствует проникновению нового коронавируса в клетки-хозяева. Хотя нацеливание на ACE2 может быть потенциальным средством лечения COVID-19, все еще существует некоторая двусмысленность в отношении того, как работает ACE2. С этой целью исследователи из ОАЭ углубились в ACE2 и его роль в инфекциях COVID-19 во всестороннем обзоре.

Хотя научное сообщество значительно продвинулось в борьбе с пандемией коронавируса, гонка за поиском эффективных стратегий лечения все еще продолжается. Для этого необходимо точно понимать, как вирус атакует клетки-хозяева человека.

Одним из способов проникновения вируса в клетки легких является взаимодействие с ангиотензин-превращающим ферментом 2 (ACE2), белком клеточной поверхности. В этом отношении ACE2 – палка о двух концах: он играет жизненно важную роль в контроле артериального давления, но, облегчая проникновение вируса SARS-CoV-2 в клетки-хозяева, он может повлиять на тяжесть и уровень заражения COVID- 19. Это побудило текущие исследования сосредоточиться на нацеливании на ACE2 в качестве стратегии лечения от COVID-19. Однако различные аспекты того, как ACE2 действует в клетках и его регуляторные механизмы, остаются неизученными. Может ли глубокое погружение в эти механизмы помочь нам раскрыть новые терапевтические цели? Группа исследователей из Университета Объединенных Арабских Эмиратов решила выяснить это в своем обзоре, опубликованном в Human Genomics.

Описывая их мотивацию, автор-корреспондент обзора доктор Бассам Р. Али объясняет: «Чтобы проникнуть в наши клетки, коронавирус должен разблокировать« замок »на поверхности клетки: рецептор ACE2. Вот почему любые изменения рецептора ACE2, скорее всего, повлияют на проникновение вируса. В нашем исследовании мы стремились расширить наши знания об ACE2, а также понять как его генетические вариации могут влиять на тяжесть инфекции у разных людей »

Ученые начали с объяснения основ: ACE2 широко экспрессируется в различных тканях организма, включая клетки легких, и имеет несколько изоформ (функционально схожие структуры) и однонуклеотидные полиморфизмы (генетические варианты из-за изменения только одного нуклеотид последовательности ДНК) в разных популяциях. Эти генетические варианты могут изменять восприимчивость хозяина к SARS-CoV-2 путем уменьшения или усиления взаимодействия вирус-рецептор. Возможно, этим можно объяснить различные эффекты инфекций SARS-CoV-2 у разных групп людей.

Кроме того, ученые объясняют, что ген ACE2 расположен на X-хромосоме (одной из двух половых хромосом у млекопитающих), и, таким образом, определенные «эпигенетические» механизмы могут вызывать предрасположенность к SARS с учетом пола. -CoV-2 инфекции.

Исследователи продолжают проливать свет на то, как белок ACE2 перемещается внутри клетки. После синтеза ACE2 подвергается сворачиванию и процессингу в эндоплазматическом ретикулуме. Он также подвергается нескольким модификациям (называемым посттрансляционными модификациями), которые способствуют его транспортировке и функционированию. Затем он транспортируется через везикулы в структуру, называемую «аппаратом Гольджи», для дальнейшей обработки. В совокупности этот процесс очень систематичен и строго регулируется, при этом несколько молекул действуют как «партнеры, взаимодействующие с ACE2». Кроме того, ACE2 также подвергается шеддингу или протеолитическому расщеплению в качестве механизма регуляции его экспрессии. Исследователи подчеркивают, что понимание того, как ACE2 взаимодействует с его регуляторными молекулами, может раскрыть новые молекулярные мишени для ингибирования ACE2 и, потенциально, снизить тяжесть инфекции.

В целом, это исследование выявляет новые цели для контроля экспрессии ACE2 и объясняет, почему индивидуальные реакции на SARS-CoV-2 различаются. Нацеливание на эти сложные пути, которые регулируют функции ACE2, может помочь нам контролировать его экспрессию и, таким образом, изучить новые варианты лечения. Не только это, группа уверена, что их результаты могут быть использованы для понимания других респираторных вирусов, которые используют ACE2 в качестве отправной точки для инфекций.

Проф. Али рассказывает о клиническом применении своего исследования: «Наши результаты объясняют наблюдаемую вариабельность восприимчивости и тяжести инфекций SARS-CoV-2 и их побочных эффектов. Понимание разнообразных эффектов генетических вариантов рецептора ACE2 может помочь нам определить новые способы борьбы с вирусом ».

Когда дело доходит до стратегии выводов против COVID-19, это исследование, без сомнения, открыло множество дверей.