Naukowcy z Sanford Burnham Prebys zidentyfikowali zestaw ludzkich genów, które zwalczają infekcję SARS-CoV-2, wirusa wywołującego chorobę COVID-19. Wiedza o tym, które geny pomagają kontrolować infekcję wirusową, może w znacznym stopniu pomóc naukowcom w zrozumieniu czynników wpływających na ciężkość choroby, a także zasugerować możliwe opcje terapeutyczne. Geny, o których mowa, są związane z interferonami, pierwszoplanowymi jednostkami organizmu zwalczającymi wirusy.
Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Molecular Cell.
„Chcieliśmy lepiej zrozumieć odpowiedź komórkową na SARS-CoV-2, w tym to, co powoduje silną lub słabą odpowiedź na infekcję” – mówi dr Sumit K. Chanda, profesor i dyrektor Programu Odporności i Patogenezy w Sanford Burnham Prebys oraz główny autor badania. „Uzyskaliśmy nowy wgląd w to, jak wirus wykorzystuje ludzkie komórki, które atakuje, ale wciąż szukamy jego pięty Achille’a, abyśmy mogli opracować optymalne leki przeciwwirusowe”.
Wkrótce po rozpoczęciu pandemii klinicyści odkryli, że słaba odpowiedź interferonowa na zakażenie SARS-CoV-2 spowodowała niektóre z cięższych przypadków COVID-19. Ta wiedza skłoniła Chandę i jego współpracowników do poszukiwania ludzkich genów, które są wyzwalane przez interferony, znanych jako geny stymulowane przez interferon (ISGs), które działają w celu ograniczenia infekcji SARS-CoV-2.
Opierając się na wiedzy zaczerpniętą z SARS-CoV-1, wirusa, który spowodował śmiertelny, ale stosunkowo krótki wybuch choroby w latach 2002-2004, i wiedząc, że jest on podobny do SARS-CoV-2, badacze byli w stanie opracować eksperymenty laboratoryjne w celu zidentyfikowania ISGs, które kontrolują replikację wirusa w COVID-19.
„Stwierdziliśmy, że 65 ISGs kontroluje infekcję SARS-CoV-2, w tym niektóre z nich hamują zdolność wirusa do wnikania do komórek, niektóre hamują wytwarzanie RNA, które jest siłą napędową wirusa, a także grupę genów, które hamują składanie wirusa”, mówi Chanda. „Co było również bardzo interesujące, to fakt, że niektóre z ISGs wykazywały kontrolę nad niepowiązanymi wirusami, takimi jak sezonowa grypa, zachodni Nil i HIV, który prowadzi do AIDS”.
„Zidentyfikowaliśmy osiem ISGs, które hamowały replikację zarówno SARS-CoV-1 jak i CoV-2 w przedziale subkomórkowym odpowiedzialnym za pakowanie białek, co sugeruje, że to wrażliwe miejsce może być wykorzystane do oczyszczenia infekcji wirusowej”, mówi dr Laura Martin-Sancho, starszy adiunkt w laboratorium Chanda i pierwszy autor tego badania. „To ważna informacja, ale nadal musimy dowiedzieć się więcej o biologii wirusa i zbadać, czy zmienność genetyczna w tych ISGs koreluje z ciężkością COVID-19”.
Jako kolejny krok, badacze przyjrzą się biologii wariantów SARS-CoV-2, które wciąż ewoluują i zagrażają skuteczności szczepionki. Martin-Sancho zauważa, że już zaczęli zbierać warianty do badań laboratoryjnych.
„Bardzo ważne jest, abyśmy nie przestawali prowadzić podstawowych badań teraz, gdy szczepionki pomagają kontrolować pandemię” – podsumowuje Chanda. „Doszliśmy tak daleko i tak szybko dzięki inwestycjom w badania podstawowe w Sanford Burnham Prebys i innych miejscach, a nasze ciągłe wysiłki będą szczególnie ważne, gdy, a nie jeśli, pojawi się kolejna epidemia wirusowa”.
