SARS-CoV-2 зміг «вибити» важливий молекулярний шлях, пов’язаний з імунним комплексом під назвою MHC class I, який був встановлений вченими з Японії та США, таким чином уникнувши імунної системи господаря.
Про своє відкриття вони повідомили в журналі Nature Communications. “Наше дослідження показує, як вірус може обійти імунну систему людини, і пояснює, чому пандемія настільки серйозна”, – сказав провідний автор доктор Коїті Кобаяші.
“Виявлені нами механізми можуть надати нові молекулярні мішені для потенційних ліків від COVID-19”, – додав він.
Аналіз експресії генів
Дослідницька група, що складається з дослідників з Університету Хоккайдо та Техаського університету A&M, визначила ключовий механізм, який вірус SARS-CoV-2 використовує для виходу з імунної системи господаря. Завдяки використанню методів біоінформатики їй вдалося визначити, як вірус SARS-CoV-2 змінює експресію генів у імунній системі хворих людей порівняно з неінфікованими людьми. Було виявлено, що вірусний білок ORF 6, який ефективно пригнічує білок клітини-господаря, відомий як NLRC5, має вирішальне значення. Останній відповідає за активацію шляху MHC класу I.
MHC, або головний комплекс гістосумісності, є комплексом білків, відповідальних за подання антигенів Т-лімфоцитів. Він ділиться на три типи (класу), і клас I MHC, що є предметом цього дослідження, є основною зброєю імунної системи. відповідь проти вірусів, тобто внутрішньоклітинних патогенів.
«Коли вірус заражає клітину, він сприяє експресії вірусних антигенів на її поверхні, привертаючи увагу імунних клітин, які називаються цитотоксичними Т-клітинами. Вони, у свою чергу, атакують та знищують інфіковані клітини та вірус, який вони містять», – пояснюють автори.
Отже, оскільки активність SARS-CoV-2 запобігає активації MHC Class I, клітини не можуть захистити себе.
Експерименти на клітинних лініях
Окрім аналізу експресії генів у пацієнтів із COVID-19, дослідницька група також провела серію експериментів на лініях клітин людини, інфікованих вірусом SARS-CoV-2. Результати показали, що вірусний білок під назвою ORF 6 пригнічує білок клітини-господаря NLRC5, який зазвичай відповідає за активацію шляху MHC класу I. Детальний аналіз показав, що це відбувається двома способами: ORF6 спочатку пригнічує передачу сигналів клітини, яку він вимикає. Вираз NLRC5, а по-друге, він безпосередньо блокує функцію NLRC5.
Відомо, що інші інфекційні віруси, включаючи ВІЛ та MERS, також атакують шлях MHC класу I, щоб уникнути атак імунної системи. Вчені деякий час підозрювали, що SARS-CoV-2 може працювати аналогічним чином, але це дослідження є першим, що пояснює механізм цієї дії.
– Без активації шляху MHC класу I віруси в інфікованих клітинах, по суті, приховані від імунної системи. Це допомагає пояснити, чому SARS-CoV-2 зберігається в організмі і може викликати подальші інфекції, викликаючи пандемію, – робить висновок доктор Кобаяші.
Подальші дослідження спрямовані на пошук та тестування ліків, що блокують активність білка ORF6, що потенційно може відновити здатність господаря активувати головний комплекс гістосумісності.