Разборка в бронхах: найден еще один путь попадания SARS-CoV-2 в легкие
Ученые из КНР открыли новый путь проникновения SARS-СоV-2 в клетки легких и бронхов. Эксперименты показали: «входными воротами» в клетки может быть не только белок ACE2, который считался основным каналом проникновения вируса, но и фермент AXL. Он более активен в дыхательной системе человека и является потенциальной мишенью для лечения инфекционного процесса в легких и бронхах. Комплексное воздействие на все возможные пути проникновения вируса в клетку позволит создать более эффективные комбинации лекарств, которые также будут работать и против новых штаммов коронавируса.
Вход рядом
Специалисты Ведущей лаборатории структурной биологии провинции Чжэцзян совместно с учеными Института перспективных исследований Вестлейк в Ханчжоу и другими исследователями обнаружили новую мишень, через которую SARS-CoV-2 может проникать в органы дыхания человека. Они опубликовали статью об этом в Cell Research.
Хотя роль ACE2 в качестве рецептора для SARS-CoV-2 очевидна, исследования показали, что экспрессия этого белка чрезвычайно низка в дыхательных путях и он гораздо активнее в почках и органах пищеварительной системы, указали авторы работы. Ученые предположили, что могут существовать другие корецепторы (находящийся на поверхности клетки рецептор, который связывается с сигнальной молекулой в дополнение к первичному), которые способствуют проникновению вируса в клетки дыхательной системы.
Для экспериментов по проникновению SARS-CoV-2 исследователи отобрали 22 белка. Затем ученые измерили уровни различных белков в зараженных клетках легких и трахеи человека в лабораторных условиях, а также определили, как вирусные домены соединяются с тем или иным ферментом. Экспрессия ACE2 оказалась низкой во всех клеточных линиях. Но ученые обнаружили другой белок, избыточная экспрессия которого в тканях дыхательной системы способствовала проникновению SARS-CoV-2 внутрь клеток.
«В этом исследовании мы обнаружили, что рецептор тирозин-протеинкиназы UFO (AXL) специфически взаимодействует с N-доменом SARS-CoV-2», — сказано в статье.
Как пояснили ученые, AXL — это мембранный белок, который связан с передачей сигналов от внеклеточного матрикса (соединительных тканей) в цитоплазму (внутренняя среда клетки). Он регулирует многие физиологические процессы, в том числе выживание клеток, их дифференциацию и иммунные ответы.
Эксперименты китайских ученых показали, что отключение этих рецепторов значительно снижало количество вирусных копий в эпителиальных клетках легких человека.
Тройной аксель
Статья ученых из КНР показывает, что основными «входными воротами» для SARS-CoV-2 в клетки человека, вероятно, является не рецептор ACE2 на поверхности клеток, а рецептор AXL, пояснил «Известиям» профессор кафедры геномики и биоинформатики СФУ, профессор Геттингенского университета Константин Крутовский.
— Оба рецептора способствуют проникновению вируса внутрь клетки. Но именно AXL гораздо более активен в клетках легких и бронхов, его активность коррелирует со степенью поражения клеток коронавирусом, и, возможно, он является основными «входными воротами» для вируса, — сказал специалист.
AXL может быть даже более важной, чем ACE2, мишенью для разработки лекарств, которые могли бы затруднять проникновение вируса внутрь клетки, добавил Константин Крутовский.
Если эти данные подтвердят ученые из других стран, это даст дополнительное понимание механизма развития коронавирусной инфекции, а значит, определит еще одну мишень для поиска лекарственных препаратов, сказал «Известиям» директор научно-клинического центра прецизионной и регенеративной медицины Казанского федерального университета (вуз — участник проекта повышения конкурентоспособности образования «5-100») Альберт Ризванов.
— Авторы исследования показали, что S-белок вируса связывается с новым рецептором AXL другим участком (N-концом), нежели с классическим рецептором ACE2 (RBD-домен). И возникает вопрос, как антитела, специфически связывающиеся с RBD-доменом белка S, полностью блокируют способность вируса проникать в клетку, — отметил эксперт. — В то же время ранее другие группы ученых показывали, что антитела к N-концу белка S были также способны нейтрализовать вирусную инфекцию.
Пока рано говорить, является ли AХL единственным корецептором, через который SARS-CoV-2 проникает в легкие и бронхи, сказал «Известиям» руководитель лаборатории геномной инженерии МФТИ Павел Волчков.
— Сами китайские исследователи говорят, что, возможно, есть еще какие-либо корецепторы на поверхности клеток и их необходимо дополнительно изучать. Мы точно знаем, что вирус не проникает в организм без ACE2. Судя по выводам, изложенным в статье, в отсутствие AXL вирус может проникать в организм, однако инфекция будет редуцирована, — отметил Павел Волчков.
Поэтому нужно изучать и другие возможные «входные ворота» для вируса. Специалисты уверены, что чем больше будет известно потенциальных мишеней, через которые патоген проникает в человеческие клетки, тем выше шансы разработать эффективную терапию COVID-19. Комплексное воздействие на все возможные пути проникновения вируса в клетку позволит создать комбинации лекарственных препаратов, которые также будут работать и против новых штаммов коронавируса.
