Считается, что тяжелые симптомы COVID-19, часто приводящие к смерти, являются результатом острого иммунного ответа пациента, а не повреждения, нанесенного непосредственно вирусом. Поэтому огромные исследовательские усилия вкладываются в выяснение того, как вирусу удается организовать эффективное вторжение, сбивая иммунную систему с курса. Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature, раскрывает многоаспектную стратегию, которую использует вирус для обеспечения быстрой и эффективной репликации, избегая при этом обнаружения иммунной системой. Совместная работа исследовательских групп доктора Ноама Штерна-Гиносара из Института Вейцмана и доктора Нира Парана и доктора Томера Исраэли из Израильского института биологических, химических и экологических наук, это исследование было сосредоточено на понимании молекулярных механизмов. на работе во время заражения SARS-CoV-2 на клеточном уровне.
Во время инфекции наши клетки обычно способны распознавать вторжение и быстро отправлять 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 — иммунный ответ не только задерживается, позволяя вирусу быстро и беспрепятственно реплицироваться, но и когда этот ответ действительно возникает, он часто настолько серьезен, что вместо борясь с вирусом, он наносит ущерб 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 Стерн-Гиноссар из Molecular Genetics. Отделение. «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 ».
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 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. 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 клеточный механизм производства белка и в то же время нейтрализовать клеточные антибиотики. 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 ее 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 в качестве матрицы для синтеза белка.
«Используя эту трехстороннюю стратегию, которая кажется уникальной для SARS-CoV-2, вирус может эффективно выполнять то, что мы называем« отключением хозяина »- когда вирус берет на себя синтез белка в клетке. — объясняет Стерн-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 задержке иммунитета. ответ мы наблюдаем в клинике ». Хорошая новость заключается в том, 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 .
