Пока американцы скрещивают пальцы, надеясь, что пандемия останется позади, ученые по всей стране по-прежнему сосредоточены на новом коронавирусе, стремясь противостоять его следующему шагу, пишет medicalxpress.com.
Для многих исследователей это означает изучение мутаций в печально известном спайковом белке и изучение того, как вирус превосходит вакцины и вызываемые ими реакции антител. Открытие в этом районе по-прежнему имеет решающее значение для понимания течения пандемии.
Но эксперты из Медицинского кампуса Университета Колорадо Anschutz говорят, что их исследование подчеркивает необходимость дальнейшего изучения все еще загадочного SARS-CoV-2, вируса, который может похвастаться самым большим геномом, известным на сегодняшний день среди любых РНК-вирусов.
Их результаты показывают, что вирус эволюционировал таким образом, что может перехитрить собственный врожденный иммунный ответ организма, что представляет собой как тревожный шаг, так и потенциальный путь к более эффективным методам лечения COVID-19.
Уклонение от врожденного иммунитета: «движущая сила»?
С тех пор как вирус был впервые обнаружен в Ухане, Китай, в декабре 2019 года, лаборатории Марио Сантьяго, доктора философии, и Эрика Поешла, доктора медицины, оба преподаватели отделения инфекционных заболеваний Медицинской школы Университета Колорадо, отслеживали чувствительность его вариантов к интерферонам. Интерфероны, названные в честь их вмешательства в репликацию вируса, являются основным компонентом врожденного звена иммунного ответа и служат первой линией защиты от инфекции.
В исследовании, о котором сообщалось в прошлом месяце на конференции по ретровирусам и оппортунистическим инфекциям, исследователи сравнили, как 17 различных человеческих интерферонов ингибируют «наследственный» вирус по сравнению с пятью последующими вызывающими озабоченность вариантами: альфа, бета, дельта, гамма и омикрон. Их данные показали, что все пять вариантов были более устойчивы к противовирусным интерферонам, чем изоляты предков.
«Это говорит о том, что уклонение от врожденного иммунитета может быть движущей силой эволюции SARS-CoV-2», — сказал Сантьяго. Основная проблема заключается в том, что может появиться более смертоносный вариант, поскольку вирус изучает новые способы борьбы с человеческим иммунитетом.
Направление исследования «недооценено»
«Очень важно понять, как этот вирус адаптируется к врожденной иммунной системе человека, потому что главное, о чем следует помнить, это то, что он возник недавно», — сказал Поешла, эксперт по межвидовой передаче вируса. «Он все еще адаптируется к нам».
Самые убедительные данные свидетельствуют о том, что вирус перешел от летучих мышей к людям, возможно, через промежуточное млекопитающее (например, енота, собаку или циветту), впервые заразив людей в Китае в конце 2019 года.
«Он непредсказуемо развивается, адаптируясь к Homo sapiens», — сказал Поэшла. «И эта работа выявляет недооцененную вещь — то, что он адаптируется, чтобы стать устойчивым к интерферонам, — особенно если сравнивать его с первыми известными вирусами из южного Китая, которые распространились по всему миру».
Чтобы понять, адаптировался ли вирус к человеческим интерферонам, команда получила изоляты предков SARS-CoV-2 с января 2020 года и представителей пяти вызывающих озабоченность вариантов, выделенных во время последовательных волн инфекции с ноября 2020 года по ноябрь 2021 года.
Исследователи обнаружили, что для ингибирования вызывающих беспокойство вариантов требуется больше интерферонов, чем для изолятов предков. Например, интерфероны были в 100 раз менее защищены от альфа-штамма — первого вызывающего озабоченность варианта, обнаруженного в Великобритании в ноябре 2020 года.
Летучие мыши для человека: «большая генетическая дистанция»
Происхождение вируса — вероятно, от летучих мышей где-то в Юго-Восточной Азии — создает еще больше загадок, сказал Джеймс Моррисон, доктор философии, исследователь в лаборатории Поешла.
«Это большое генетическое расстояние, чтобы сменить хозяина с другого млекопитающего, не являющегося приматом, и иметь возможность распространять человека от человека к человеку», — сказал Моррисон. «Когда вирусы делают это, они обычно должны вносить значительные изменения», — сказал он, отметив, например, что обычно требуется меньше адаптаций, когда вирус переходит к людям от более генетически похожего шимпанзе.
«После этого переключения он все еще исследует большое потенциальное «мутационное пространство». И до сих пор этот вирус удивлял своей универсальностью. Он может заражать большое количество разнообразных млекопитающих, таких как хорьки, олени и грызуны, что необычно для вирусов. Этот вирус все еще будет меняться и станет ли он более или менее вирулентным или более трансмиссивным - пока неясно, что произойдет с точки зрения новых вариантов, которые могут возникнуть».
Критическая роль в остановке тяжелой болезни?
Последствия сопротивления SARS-CoV-2 первой линии защиты человека могут быть огромными. «Врожденный иммунитет должен действовать буквально в течение нескольких минут или часов», — сказал Поэшла. «Это в значительной степени опосредовано интерферонами и противовирусными генами, которые включают интерфероны».
По словам Сантьяго, когда ученые отключают сигнальную систему интерферона у мышей или обезьян, или когда у людей есть дефекты этого врожденного иммунного пути, они, как правило, более восприимчивы к болезням, а также имеют более высокие вирусные нагрузки.
«Это говорит о том, что если у вас есть варианты, которые могут лучше избегать этого пути интерферона, они могут иметь склонность к более высокому уровню начальной репликации, что может повлиять на передачу и патогенез (прогрессирование заболевания)», — сказал Сантьяго.
«Возможно, то, что происходит в самые ранние часы с точки зрения репликации вируса и где он реплицируется, очень важно, пока не начнут действовать антитела», — сказал Поешла. «Так что, если вы ограничите раннюю репликацию через систему интерферона, вы можете — и это предположение — вызвать более мягкие эффекты: меньше болезней, меньше воспаления легких», — сказал он.
«Основная причина, по которой люди умирают от SARS-CoV-2, заключается в том, что они получают первоначальный всплеск репликации вируса, а затем у них возникает эта последующая массивная воспалительная чрезмерная реакция, которая приводит, в первую очередь, к тяжелой пневмонии, когда воздушные пространства заполняются жидкостью и клетками. «Поэтому очень важно понять, как варианты уклоняются от этой начальной системы защиты на передовой», — сказал Поешла.
По словам Сантьяго, следующим в контрольном списке ученых является поиск механизмов, лежащих в основе торможения. «Если мы выясним механизм того, как эти интерфероны ингибируют вирус, могут ли они стать потенциальными новыми лекарственными мишенями, которые мы сможем использовать для улучшения терапии? Это самая захватывающая часть, которую мы намерены выяснить».