Назад
Группа исследователей из Университета Алабамы в Бирмингеме и различных учреждений в Польше предполагает, что вирус SARS-CoV-2 действует как "губка" микроРНК для снижения уровня микроРНК таким образом, чтобы способствовать репликации вируса и блокировать иммунный ответ хозяина.
Соответствующая статья появилась в журнале American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology.
МикроРНК - ключевой элемент иммунной защиты организма от вирусов.
Это короткие некодирующие РНК, которые регулируют экспрессию генов через их комплементарное сопряжение со специфическими РНК клетки.
Однако, вирусы также имеют возможность маневрировать против миРНК хозяина по своим собственным правилам.
Когда микроРНК неактивны или в незначительной концентрации, вирус может более свободно реплицироваться, избегать иммунных реакций и увеличивать тяжесть болезни.
SARS-CoV-2 может ингибировать микроРНК, что делает его более опасным вирусом.
В данной работе исследователи выдвинули гипотезу о том, что у вируса, вызывающего КОВИД-19, есть сайты связывания отдельных микроРНК, которые отличаются от сайтов связывания микроРНК у вирусов, вызывающих обычную простуду.
Более патогенный SARS-CoV-2 может специально служить губкой для миРНК, снижая уровень клеточных миРНК и делая его более опасным для человека.
Анализируя текущую литературу и используя компьютерные биоинформационные методы, команда оценила потенциальные взаимодействия миРНК с геномом SARS-CoV-2 и оценила возможные мишени миРНК для 896 последовательностей миРНК человека на семи различных геномах коронавирусов.
В число исследованных геномов вошли геномы трех патогенных коронавирусов - SARS-CoV-2, MERS-CoV и SARS-CoV - и четырех непатогенных коронавирусов.
Анализ показал, что число мишеней микроРНК у патогенных вирусов выше, чем у непатогенных.
Кроме того, типы микроРНК, на которые нацелены патогенные коронавирусы, отличаются от типов, на которые нацелены непатогенные коронавирусы.
В частности, исследователи обнаружили 28 типов микроРНК, уникальных для SARS-CoV-2, а также наборы из 21 и 24 типов микроРНК, уникальных для SARS-CoV и MERS-CoV, соответственно.
Специфические микроРНК для SARS-CoV-2 распространены и при других легочных заболеваниях.
Дальнейший анализ 28 уникальных миРНК для КОВИД-19 показал, что большинство из этих миРНК значительно экспрессируются в клетках эпителия бронхов. Исследователи изучили их регуляцию при легочных заболеваниях человека, таких как туберкулез, кистозный фиброз, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) и рак легких.
Как иммунный механизм защиты, эти миРНК запрограммированы, чтобы заставить клетки убить себя, если они становятся мутированными, инфицированными, или стрессовыми.
Более того, девять из этих микроРНК, которые потенциально могут быть " губками" SARS-CoV-2, могут помочь вирусу достичь вирусной нагрузки. "Следовательно, вирус COVID-19 - за счет потенциального уменьшения пула миРНК хозяина - может способствовать выживанию зараженной клетки и, таким образом, непрерывности ее цикла репликации", - объясняют авторы.
Далее авторы подробно рассказали о том, как вирус реплицируется внутри зараженной клетки, о задействованных молекулярных механизмах и о клеточных реакциях на него.
Результаты исследований "подтверждают гипотезу о том, что патогенные коронавирусы человека, в том числе вирус КОВИД-19, используют миРНК хозяина для корректировки клеточных процессов с целью облегчения производства вирусного белка".
Ограничением исследования является то, что команда не учитывала индивидуальные различия в профилях миРНК людей, но восприимчивость к инфекции варьируется у разных людей. Например, уровень тяжести заболевания и смертности был выше среди пожилых людей.
Так, недавнее исследование показало, что у пожилых пациентов вирулентность КОВИД-19 может быть обусловлена меньшим количеством миРНК, что также указывает на то, что они играют определенную роль в тяжести заболевания. "Понимание этих различий у пациентов важно для развития персонализированной противовирусной терапии", - отмечают авторы исследования.
Результаты этого исследования предоставили возможность разработки новой стратегии лечения КОВИД-19. Синтетические миРНК могут помочь в восстановлении ключевых уровней миРНК, помогая им бороться с КОВИД-19.
