COVID-19: ученые определили гены человека, борющиеся с инфекцией

Ученые из Sanford Burnham Prebys идентифицировали набор человеческих генов, которые борются с инфекцией SARS-CoV-2, вирусом, вызывающим COVID-19. Знание того, какие гены помогают контролировать вирусную инфекцию, может значительно помочь исследователям понять факторы, влияющие на тяжесть заболевания, а также предложить возможные терапевтические варианты. Рассматриваемые гены связаны с интерферонами, передовыми борцами с вирусами в организме.

Исследование было опубликовано в журнале Molecular Cell.

«Мы хотели лучше понять клеточный ответ на SARS-CoV-2, включая то, что вызывает сильный или слабый ответ на инфекцию», — говорит Сумит К. Чанда, доктор философии, профессор и директор отдела иммунитета и патогенеза. Программа в Sanford Burnham Prebys и ведущий автор исследования. «Мы получили новое представление о том, как вирус использует человеческие клетки, в которые он вторгается, но мы все еще ищем его ахилловую пятку, чтобы разработать оптимальные противовирусные препараты».

Вскоре после начала пандемии клиницисты обнаружили, что слабый интерфероновый ответ на инфекцию SARS-CoV-2 привел к некоторым из более тяжелых случаев COVID-19. Это знание привело Чанду и его сотрудников к поиску человеческих генов, которые запускаются интерферонами, известных как интерферон-стимулированные гены (ISG), которые действуют для ограничения инфекции SARS-CoV-2.

Основываясь на знаниях, почерпнутых из SARS-CoV-1, вируса, который вызвал смертельную, но относительно короткую вспышку болезни с 2002 по 2004 год, и зная, что он похож на SARS-CoV-2, исследователи смогли разработать лабораторную эксперименты по идентификации ISG, которые контролируют репликацию вируса при COVID-19.

«Мы обнаружили, что 65 ISG контролировали инфекцию SARS-CoV-2, в том числе некоторые, которые подавляли способность вируса проникать в клетки, некоторые, которые подавляли производство РНК, которая является источником жизненной силы вируса, и кластер генов, которые ингибировали сборку вируса. , — говорит Чанда. «Большой интерес также вызвал тот факт, что некоторые ISG продемонстрировали контроль над неродственными вирусами, такими как сезонный грипп, Западный Нил и ВИЧ, который приводит к СПИДу».

«Мы идентифицировали восемь ISG, которые ингибировали репликацию SARS-CoV-1 и CoV-2 в субклеточном компартменте, ответственном за упаковку белка, что позволяет предположить, что это уязвимое место можно использовать для устранения вирусной инфекции», — говорит Лаура Мартин-Санчо, доктор философии. , старший научный сотрудник лаборатории Чанда и первый автор этого исследования. «Это важная информация, но нам все еще нужно узнать больше о биологии вируса и выяснить, коррелирует ли генетическая изменчивость в этих ISG с серьезностью COVID-19».

В качестве следующего шага исследователи изучат биологию вариантов SARS-CoV-2, которые продолжают развиваться и угрожают эффективности вакцины. Мартин-Санчо отмечает, что они уже начали собирать варианты для лабораторных исследований.

«Жизненно важно, чтобы мы не сбивали ногу с педали фундаментальных исследований сейчас, когда вакцины помогают контролировать пандемию», — заключает Чанда. «Мы так быстро продвинулись вперед благодаря инвестициям в фундаментальные исследования в Sanford Burnham Prebys и других местах, и наши постоянные усилия будут особенно важны, когда, а не в случае, произойдет еще одна вирусная вспышка».

Среди других авторов исследования — Ларс Паш, Аншу П. Гаундер, Кортни Нгуен, Юань Пу, Хизер М. Карри, Пол Д. Де Хесус, Ариэль Родригес-Франдсен и Синь Инь из Sanford Burnham Prebys. Среди других авторов — Мэри К. Левински, Шарлотта А. Стоунхэм, Аарон Л. Оом и Джон Гуателли из Калифорнийского университета в Сан-Диего и VA San Diego Healthcare System; Марк Беккер, Томас Дж. Хоуп и Джадд Ф. Халтквист из Медицинской школы Файнберга Северо-Западного университета; Декстер Пратт, Кристофер Чурас, Сара Б. Розенталь, Софи Лю, Фан Чжэн, Макс В. Чанг, Кристофер Беннер, Трей Идекер и Алан М. О’Нил из Калифорнийского университета в Сан-Диего; Лиза Миорин, Мэтью Урбановски, Меган Л. Шоу и Адольфо Гарсия-Састре в Медицинской школе Икана на горе Синай; Стюарт Уэстон и Мэтью Б. Frieman из Медицинской школы Университета Мэриленда; и Чуньсян Ву и Юн Сюн из Йельского университета.