Варианты SARS-CoV-2 меняют клеточный ландшафт

Вирусы являются облигатными внутриклеточными паразитами, то есть они полагаются на клеточные механизмы внутри своих хозяев для репликации и сборки новых вирусных частиц. Чтобы добиться этого, они разработали сложные методы захвата и изменения клеток, одновременно преодолевая арсенал иммунной защиты, активируемой вирусными инфекциями.

Кристиан Мюнх, Сандра Чисек и группа ученых из Университета Гете в Германии изучают, как вирусы могут перепрограммировать свои клетки-хозяева. «Мы стремимся понять клеточные сигнальные реакции на стрессовые раздражители, такие как вирусная инфекция», — сказал Мюнш.

Коронавирусы — это род, который заражает многие виды, особенно млекопитающих и птиц. Эксперты полагают, что коронавирус 2 тяжелого острого респираторного синдрома, или SARS-CoV-2, преодолел видовой барьер и проник в человека, вызвав пандемию COVID-19. С момента своего обнаружения в Ухане, Китай, вирус SARS-CoV-2 несколько раз мутировал, порождая множество вариантов. Эти варианты могут вести себя по-разному друг от друга, что может привести к снижению эффективности противовирусного лечения пациентов.

Появление вариантов SARS-CoV-2 «определенно вызвало у нас любопытство к изучению клеточных противовирусных реакций», — сказал Мюнш. команда Недавнее обучение Эти переменные были опубликованы в журнале Молекулярные и клеточные белки.

Исследователи под руководством Мелинды Мецлер и Ребекки Тариан начали свое исследование с заражения клеток легочной ткани, основной мишени вируса у людей. Они инокулировали эти клетки легких тремя вирусами: предковым штаммом SARS-CoV-2, дельта-вариантом и омикронным вариантом. Команда обнаружила, что вариант Омикрона реплицируется в клетках легких значительно медленнее, чем вариант Дельта или предковая линия. Это было первое экспериментальное свидетельство уникального клеточного ответа на инфекцию Омикрона.

Внутри каждой клетки находятся миллионы белков, известных под общим названием «белки». Затем ученые попытались обнаружить изменения, которые произошли в белках как клеток легких, так и вируса во время инфекции.

«Чтобы изучить эти процессы, зависящие от времени, мы разработали новые протеомные методы и создали платформу для профилей клеточных белков при травмах», — сказал Тариан.

Исследователи извлекли белки из образцов, а затем использовали масс-спектрометрию для выявления и измерения различий в количестве белка между клетками, инфицированными тремя штаммами SARS-CoV-2.

Анализы белков показали значительные клеточные изменения в трех инфицированных образцах, но клетки, инфицированные вариантом Омикрона, постоянно демонстрировали изменения, отсутствовавшие у других штаммов. Они также обнаружили значительное снижение содержания вирусного белка в клетках, инфицированных омикронами. Особый интерес представляет то, что исследователи также наблюдали поразительную иммунную задержку реакции клеток на омикрон.

Белки интерферона, или IFN, являются первой линией защиты от вирусов. Клеткам, инфицированным Омикроном, потребовалось гораздо больше времени для стимуляции белков интерферона, чем штамму SARS-CoV-2 или дельта-варианту, что позволяет предположить, что вирус Омикрон способен блокировать иммунную активацию в этих клетках легких.

«Было интересно обнаружить такую ​​индивидуальность в клеточных реакциях на белковом и молекулярном уровне», — сказал Тариан.

Медицинские записи показывают, что по сравнению с другими вариантами инфекция Омикроном приводит к более легким случаям заболевания коронавирусом. Хотя бремя болезней ниже, вариант Омикрона значительно более заразен. Учитывая эти факты, а также результаты своих исследований по отсроченному иммунному ответу на этот конкретный вариант, Тариан и ее коллеги пришли к выводу, что в случае с Омикроном «медленный, но устойчивый выигрывает гонку».