Исследователи из Уханьского института вирусологии (Китай) выявили новую линию вирусов летучих мышей, способных инфицировать человеческие клетки через рецептор ACE2.
Недавно обнаруженный мербековирус, получивший название HKU5-CoV-2, был выделен от летучих мышей Pipistrellus, собранных в провинции Гуандун, Китай. В ходе лабораторных исследований вирус продемонстрировал широкое сродство к хозяевам различных видов млекопитающих, хотя доказательств передачи вируса человеку не поступало. Летучие мыши Pipistrelle встречаются по всему миру, от американского Запада до Южной Европы и Азии, и являются наиболее распространенными летучими мышами в Великобритании. Эти маленькие ночные млекопитающие, размером с детский ботинок, питаются в основном летающими насекомыми, такими как комары и мотыльки.
Мербековирусы, подрод бетакоронавирусов, включают MERS-CoV и несколько коронавирусов, выделенных от летучих мышей. Исторически сложилось, что для проникновения в клетки эти вирусы используют в основном рецептор DPP4. Анализ показал, что HKU5-CoV-2 использует человеческий ACE2 - рецептор, который обычно задействуют SARS-CoV, SARS-CoV-2 и HCoV-NL63. Предыдущие исследования HKU5-CoV линии 1 показали ограниченную способность использовать человеческий ACE2. Использование HKU5-CoV-2 этого рецептора вызывает опасения по поводу возможной передачи вируса животным и людям.
В исследовании, опубликованном в журнале Cell, авторы подробно описывают идентификацию вируса, его структурный анализ и механизмы инфицирования. Исследователи проверили образцы от летучих мышей Pipistrelle с помощью панкоронавирусной ПЦР и секвенировали шесть штаммов HKU5-CoV. Филогенетический анализ отнес эти вирусы к отдельной линии (линия 2). Репрезентативный штамм BtHKU5-CoV-2-441 имел 78,8-78,9% геномного сходства с прототипом HKU5. Структурные различия в рецептор-связывающем домене (RBD) отличали HKU5-CoV-2 от вирусов линии 1.
Криоэлектронная микроскопия показала, что HKU5-CoV-2 связывает человеческий ACE2 через уникальный паттерн взаимодействия. Анализ мутагенеза показал, что одноточечные мутации в RBD минимально влияют на связывание, что свидетельствует о том, что RBD вируса может переносить мутации без существенного влияния на связывание ACE2. Функциональные анализы подтвердили способность HKU5-CoV-2 инфицировать человеческие клетки, экспрессирующие ACE2. Аутентичный изолят вируса BtHKU5-CoV-2-023 инфицировал органоиды дыхательных путей и кишечника человека, причем титр вируса увеличивался до 2 log-единиц. Инфекция отсутствовала в нокаутных клетках ACE2 и восстанавливалась при повторном введении ACE2. Анализ зависимости от протеазы показал, что проникновению вируса способствуют как TMPRSS2, так и катепсин L. Сайты расщепления S1/S2 и S2 белка шипа имели решающее значение для слияния мембран, хотя эффективность их расщепления была ниже, чем у MERS-CoV. Обработка трипсином усиливала проникновение вируса и расщепление S-белка.
Была проведена оценка потенциальных терапевтических вмешательств. Моноклональные антитела, направленные на субъединицу S2, и ингибитор слияния EK1C4 подавляли проникновение вируса. Малые молекулы нирматрелвир, ремдезивир и GC376 подавляли вирусную репликацию в культуре клеток. В отличие от антител, нацеленных на S2, антитела, нацеленные на SARS-CoV-2, неэффективно нейтрализовали HKU5-CoV-2.
Даже учитывая сродство HKU5-CoV-2 к ACE2 и широкий круг потенциальных хозяев, его более низкое сродство к связыванию и неоптимальное расщепление S-белка снижают непосредственный риск распространения вируса среди людей. Хотя непосредственной угрозы нет, мутационный потенциал вируса для межвидовой передачи и способность к адаптации требуют постоянного наблюдения.
Исследований in vivo на животных для проверки патогенности и трансмиссивности на живом хозяине не проводилось.
