Віруси тварин мають таємного союзника для зараження людських клітин

Віруси, ці крихітні загарбники, що звиваються в клітинах хазяїна, є дивом біологічного виживання. Серед них великий інтерес викликають артеріовіруси, виявлені у різних тварин по всьому світу. Ці віруси залишаються в основному невловимими для імунної системи людини. Недавнє дослідження виявило інтригуючий механізм, за допомогою якого артерівіруси проникають у клітини господаря та ініціюють інфекцію.

Дружній білок став ворогом

У центрі цієї мікроскопічної драми знаходиться білок, знайдений у ссавців – нічого не підозрюючий сторож, який мимоволі відкриває двері артеріовірусам. Дослідницька група також виявила моноклональне антитіло – союзник імунної системи – яке зв’язується з цим білком, ефективно захищаючи клітини від вірусної інфекції.

Артерівірусні інфекції

Чому ми повинні турбуватися про артеріовіруси? Це віруси, проти яких у нас немає імунітету.

«Важливо враховувати, що оскільки ми не маємо відомих артеріальних вірусів, які заражають людей, ми, по суті, імунологічно наївні, тому ми не можемо покладатися на вже існуючий імунітет, щоб допомогти нам», — сказав один із провідних авторів Коді Уоррен, доцент кафедри  ветеринарних біологічних наук  в Університет штату Огайо (OSU).

Щоб зрозуміти всю серйозність ситуації, ми повинні розглянути можливі наслідки. Артерівіруси зустрічаються у різних ссавців, таких як примати, опосуми, свині та коні. Вони часто присутні, не викликаючи помітних захворювань. Але коли вони змінюють господаря, віруси можуть викликати серйозні проблеми зі здоров’ям, такі як пневмонія, геморагічна лихоманка або енцефаліт.

Подорож вірусу в клітині

У царстві вірусів злом і проникнення є поетапним процесом. Для артерівірусів першою зупинкою є рецептор FcRn, білковий комплекс, утворений об’єднанням двох генів – FCGRT і B2M. В іншому випадку цей рецептор відіграє доброякісну роль, переносячи антитіла через плаценту до плоду.

Однак, коли з’являється вірус, рецептор FcRn стає каналом для інфекції. Він відповідальний за запровадження щонайменше п’яти різних артерівірусів, що інфікують мавп, свиней і коней. Коли дослідники порушили ген FCGRT, основний компонент комплексу FcRn, клітини стали стійкими до інфекції. А ще краще, попередня обробка клітин моноклональними антитілами проти FcRn повністю захистила їх.

Артерівірусна інфекція клітин господаря

У цій історії є захоплюючий генетичний сюжет. Виявляється, сприйнятливість ссавців до артерівірусної інфекції залежить від відмінностей у генетичній послідовності FcRn. По суті, варіації послідовності цього рецепторного білка можуть сприяти або перешкоджати міжвидовим інфекціям.

Поверхневий білок CD163, який раніше відігравав роль воротаря для вірусу мавпячої геморагічної лихоманки (артерівірус), також потрапив у центр уваги в цьому дослідженні.

Експерименти показали, що CD163 взаємодіє з FcRn і сприяє артеріально-вірусній інфекції клітин-господарів. Визначивши ці кроки артеріовірусної інфекції, ми досягли важливої ​​віхи.«Якщо ми розглядаємо біологію вірусу, одна з найважливіших речей, яку ми можемо зрозуміти, — це механізми проникнення. Тому що, якщо ви можете зупинити здатність вірусу інфікувати клітину шляхом порушення початкового контакту між вірусом і рецептором, тепер у вас є потенційна терапевтична стратегія», — сказав Воррен.

Готуємося до наступної пандемії

Розкриття секретів того, як артеріовіруси проникають у клітини-господарі, дозволяє нам краще підготуватися до будь-яких майбутніх вірусних загроз, які можуть виникнути. З існуючим моноклональним антитілом, яке може запобігти вірусній інфекції в клітинах, ми маємо промінь надії в нашому інструментарії готовності до пандемії.

«Я вважаю, що якби один із цих вірусів з’явився у людей, у нас були б великі проблеми. Тож це для мене мотивація», — сказав Адам Бейлі, доцент кафедри патології та лабораторної медицини Університету Вісконсіна-Медісон і співавтор дослідження.

Значущість дослідження

Знання – це справді сила. Поглиблюючи наше розуміння вірусів, які вражають клітини, ми наближаємось до кращих методів профілактики та, в ідеалі, до зменшення глобальних криз у сфері охорони здоров’я.

«Розуміння нюансів видоспецифічного використання FcRn буде важливим для передбачення поширення артерівірусів на нових господарів, оскільки наші дані вказують на те, що FcRn може функціонувати як молекулярний бар’єр для міжвидової артерівірусної інфекції», — пишуть дослідники. Дослідження опубліковано в журналі Nature Communications.