Считается, что тяжелые симптомы COVID-19, часто приводящие к смерти, являются результатом острого иммунного ответа пациента, а не повреждения, нанесенного непосредственно вирусом.

Поэтому интенсивные исследования направлены на определение того, как вирусу SARS-CoV-2 удается осуществить эффективное вторжение, сбивая иммунную систему с курса. Новое исследование, опубликованное в Nature раскрывает многоаспектную стратегию, которую использует вирус для обеспечения его быстрой и эффективной репликации, избегая обнаружения иммунной системой.

Исследование, проведенное совместно исследовательскими группами доктора Ноама Штерна-Гиноссара из Института Вейцмана и доктора Нира Парана и доктора Томера Исраэли из Израильского института биологических, химических и экологических наук, было направлено на понимание молекулярные механизмы, действующие 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 так, как надо – не только задерживается иммунный ответ, позволяющий вирусу быстро и беспрепятственно реплицироваться, но и когда этот ответ действительно возникает, он часто настолько серьезен, что вместо этого борясь с вирусом, он наносит ущерб своему хозяину-человеку.

Большинство исследований, посвященных этой проблеме, до сих пор концентрировались на конкретных вирусных белках и характеризовали их функции. Однако сегодня недостаточно известно о том, что на самом деле происходит в самих инфицированных клетках. Итак, 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 ».

Д-р Штерн-Гиноссар, Отдел молекулярной генетики, Научный институт Вейцмана

Когда клетки заражаются вирусами, они начинают экспрессировать ряд специфических противовирусных 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 задействовать 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. За этим следует битва между ними за этот драгоценный ресурс.

Новое исследование выяснило, каким образом SARS-CoV-2 одерживает верх в этой борьбе: за считанные часы он способен быстро взять на себя механизм клеточного производства белка и, в то же время, нейтрализовать антивирусная сигнализация клетки, как внутренняя, так и внешняя, задерживая и запутывая иммунный ответ.

Исследователи показали, что вирус способен взламывать аппаратное обеспечение клетки, принимая на себя ее механизмы синтеза белка, полагаясь на три отдельных, но дополняющих друг друга тактики. Первый – снизить способность клетки транслировать гены в белки, что означает, что в целом синтезируется меньше белков.

Вторая тактика, которую использует вирус, – это активное разрушение информационных РНК клетки (мРНК) – молекул, несущих 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 клетки к синтезу белка. , – поясняет доктор Стерн-Гиноссар. «Таким образом, сообщения от 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 клинике. "

Хорошая новость заключается в том, что ученым также удалось идентифицировать вирусные белки, участвующие в процессе отключения хозяина от SARS-CoV-2, что может открыть новые возможности для разработки эффективных методов лечения COVID-19.