COVID-19 Як він зачищає журнал здоров’я імунного захисту господаря
Ця група вчених з Університету штату Алабама в Бірмінгемі розшифровує цілком конкретну стратегію коронавірусу SARS-CoV-2 для кращого зараження нас: вірус діє як "губка" мікроРНК, щоб вичерпати мікроРНК господаря, що полегшує його реплікація вірусу шляхом уповільнення імунної відповіді господаря. Це відкриття, задокументоване в American Journal of Physiology - Клітинна та молекулярна фізіологія легенів, допомагає пояснити іноді важкі та навіть смертельні ускладнення COVID-19, тоді як багато інших коронавірусів викликають лише застуду.
Таким чином, ці американські вчені з польськими колегами пропонують перше пояснення агресивності вірусу та тяжкості COVID-19 у певних пацієнтів на основі аналізу літератури та біоінформатичного дослідження SARS-CoV-2 проти інших коронавірусів.
"Губка для імунного захисту"
МікроРНК людини, або мікроРНК, - це короткі некодуючі РНК, які регулюють експресію генів, поєднуючись із специфічними для клітин РНК-месенджерами. Це сполучення пригнічує передачу РНК, не даючи їй перетворюватися на білки. Таким чином, мікроРНК контролюють клітинний метаболізм або реакцію клітини на стрес та патогени. МіРНК складають лише близько 0,01% від загальної РНК в клітинах і тканинах людини, тоді як вірусна реплікація РНК вірусу, як SARS-CoV-2, може досягати 50% від загальної клітинної РНК.
Сайти зв’язування специфічних міРНК: коронавірус має сайти зв'язування для своїх міРНК, які відрізняються від місць зв'язування міРНК, знайдених на коронавірусах, які просто викликають застуду. Дослідники показують, що новий коронавірус є більш патогенним завдяки цим специфічним сайтам зв'язування міРНК, які вибірково "зачищають" певні мікроРНК з клітини-хазяїна, щоб порушити або навіть "дерегулювати" клітину і в кінцевому підсумку позбавити її захисту.
Біоінформаційний аналіз зв’язків між мікроРНК: Тут вчені використовують автоматизований метод біоінформатичного аналізу, щоб знайти цільові ділянки міРНК на 896 зрілих послідовностях мікроРНК людини, які можуть бути націлені на різні геноми коронавірусу, включаючи ГРВІ, MERS та COVID-19, а також 4 непатогенних коронавіруси. Цей аналіз показує, що кількість цільових місць вище у випадку патогенних вірусів. Ці цільові мікроРНК відрізняються від непатогенних коронавірусів людини.
Таким чином, COVID-19 націлений на унікальний набір з 28 міРНК клітини-господаря: дослідники виявляють, що більшість цих мікроРНК добре експресуються в епітеліальних клітинах бронхів і що про їх дерегуляцію добре повідомляється при легеневих патологіях людини, які включають рак легенів, хронічну обструктивну хворобу легень, муковісцидоз та туберкульоз. Крім того, багато мікроРНК вже задокументовано як супресори пухлини, і їх зменшення пов'язане з поганим прогнозом раку. Іммобілізуючи ці середні РНК у хазяїні, вірус "COVID-19" сприяє виживанню заражених клітин і, отже, їх циклу реплікації.
Концепція РНК-губки не нова: Показано, що вірусні губки РНК здатні видаляти міРНК з хазяїна вірусами Епштейна-Барра (EBV/герпес) та гепатиту С. Нарешті, аналіз літератури також показує, що 9 специфічних клітин miRNA, поглинених коронавірусом, роблять це можливо задовольнити вірусні клітинні потреби.
Як процес пояснює різну сприйнятливість до інфекції ? Більш серйозні захворюваність та смертність спостерігаються у літніх пацієнтів, але не тільки. Цю змінну сприйнятливість до інфекції можна пояснити індивідуальними відмінностями між профілями мікроРНК пацієнтів; а у пацієнтів похилого віку - меншим вмістом цих мікроРНК «клітинного захисту».
Отже, ця робота підтримує гіпотезу про те, що патогенні коронавіруси людини використовують мікроРНК-хазяїна для дерегуляції клітинних процесів з метою сприяння виробленню вірусних білків.
«Наша гіпотеза потребуватиме підтвердження, - підсумовують дослідники, - починаючи з оцінки рівнів цих мікроРНК в інфікованих тканинах. Але відновлення балансу мікроРНК господаря за допомогою аналогів може призвести до нових терапевтичних стратегій "