Ученые из Университета Хоккайдо и Техасского университета A&M выявили ключевой механизм, используемый вирусом SARS-CoV-2 для обхода иммунной системы хозяина.
Исследователи обнаружили, что SARS-CoV-2 может нарушить важный молекулярный путь, связанный с главным комплексом гистосовместимости (MHC - major histocompatibility complex) класса I. Эта работа, результаты которой опубликованы недавно в Nature Communications, должна помочь ученым лучше понять, как закрепляется инфекция COVID-19.
"Наше открытие показывает, как вирус может обойти иммунную систему защиты человека, и может помочь объяснить, почему пандемия оказалась такой тяжелой", - говорит иммунолог Коичи Кобаяши, возглавлявший исследование. "Выявленные нами механизмы могут стать новыми молекулярными мишенями для поиска новых лекарственных препаратов".
Ученые использовали методы биоинформатики, чтобы проследить, как SARS-CoV-2 изменяет экспрессию генов в иммунной системе пациентов с COVID-19 по сравнению с неинфицированными людьми. Это полезный способ изучить функции сложных клеточных сигнальных путей, которые запускают иммунные реакции для борьбы с бактериями и вирусами. Молекулы MHC класса I являются центральным оружием в иммунном ответе против вирусов. Когда вирус инфицирует клетку, клетка способствует экспрессии вирусных антигенов на поверхности инфицированных клеток, привлекая внимание иммунных клеток, называемых цитотоксическими Т-клетками. Эти иммунные клетки нацеливаются на инфицированные клетки и уничтожают их вместе с вторгшимся в них вирусом.
Помимо анализа экспрессии генов у пациентов с COVID-19, исследовательская группа также заражала клеточные линии человека вирусом SARS-CoV-2 для подтверждения своих выводов. Результаты показали, что белок вируса SARS-CoV-2, называемый ORF 6, подавляет белок клетки-хозяина NLRC5, ответственный за активацию пути MHC класса I. Исследование также продемонстрировало, что это происходит двумя способами. ORF6 препятствует клеточной сигнализации, что выключает экспрессию NLRC5. Кроме того, ORF6 блокирует функцию NLRC5.
Известно, что другие инфекционные вирусы, включая ВИЧ и MERS, также нацелены на путь MHC класса I. Исследователи полагали, что SARS-CoV-2, вероятно, также это делает, но данное исследование является первым, раскрывающим механизм.
"Без активации пути MHC класса I вирусы в инфицированных клетках, по сути, скрыты от иммунной системы. Это помогает объяснить, почему вирус SARS-CoV-2 сохраняется в организме и почему он продолжает заражать других, что и приводит к пандемии",
- говорит Кобаяси.
Дальнейшие исследования могут помочь найти и испытать препараты, блокирующие активность вирусного белка ORF6, чтобы восстановить способность клеток-хозяев активировать главный комплекс гистосовместимости. В случае успеха такие препараты могут побудить иммунную систему хозяина самостоятельно избавляться от вируса, эффективно усиливая иммунный ответ.
