Представлены данные исследования о передаваемости вариантов COVID-19 и восприимчивости людей к инфекции
Исследования, проведенные учеными из Центра по изучению вирусов MRC-Университета Глазго и Оксфордского университета в сотрудничестве с UKHSA и Brighton NHS, позволили по-новому взглянуть на передаваемость вариантов и восприимчивость к инфекции.
РНК, центральная молекула жизненного цикла SARS-CoV-2, кодирует генетическую информацию, необходимую для создания новых вирусных белков и инфекционных частиц. Поэтому крайне важно понять, как РНК SARS-CoV-2 размножается в инфицированных клетках.
В новом исследовании, опубликованном в журнале eLife, был разработан новый подход к количественному определению каждой отдельной молекулы РНК SARS-CoV-2 в инфицированных клетках с большей точностью и чувствительностью, чем это было возможно ранее. Этот подход позволил исследователям изучить самые первые стадии инфекции и оценить скорость, с которой различные варианты концерна SARS-CoV-2 реплицируются в клетках в культуре.
SARS-CoV-2, вирус, вызывающий COVID-19, был выявлен в конце 2019 года в городе Ухань. С тех пор вирус распространился по всем континентам, вызвав пандемию с миллионами смертей и приведя к глобальному медицинскому и социально-экономическому кризису. Благодаря огромным усилиям исследователей и медицинских работников наши знания об этом патогене накапливались с беспрецедентной скоростью, что привело к успешным программам вакцинации, которые позволили снизить бремя COVID-19. Однако появление вариантов с повышенной инфекционностью и потенциалом уклонения от защитных антител, вырабатываемых при вакцинации, является серьезной текущей проблемой.
Исследование показало, что альфа-вариант, обнаруженный несколько месяцев назад в Великобритании, имеет более медленную кинетику репликации, чем исходный вирус, что позволяет предположить, что вызывающие беспокойство варианты SARS-CoV-2 могут отличаться не только способностью проникать в клетки, но и скоростью размножения своей РНК.
Доктор Альфредо Кастелло сказал: "Большая часть внимания была сосредоточена на мутациях, обнаруженных в белке шипа вируса, поскольку они могут влиять на способность вируса проникать в клетку или избегать вакциноиндуцированных или естественных реакций антител. Однако не следует забывать, что существует множество других мутаций, происходящих в других вирусных белках, которые могут влиять на рост и передачу вируса".
Это исследование стало пионером в использовании анализа отдельных молекул для изучения репликации SARS-CoV-2 в клетках. Применение этого подхода к другим проблемным вариантам, таким как OMICRON, прольет свет на динамику их репликации и на то, как это может повлиять на клинические исходы. Профессор Илан Дэвис сказал:
"Большинство доступных методов изучения вирусной репликации опираются на исследования клеточных популяций, предоставляя данные, которые являются средними между всеми клетками в культуре или ткани. Хотя это и полезно, но не позволяет нам увидеть различия между клетками или изучить жизненный цикл SARS-CoV-2 с достаточной степенью детализации"
Наш подход превосходит эти "массовые" методы, поскольку он предоставляет точную информацию для каждой отдельной клетки с самого первого момента заражения до момента, когда клетка полностью переполнена вирусной РНК. Мы также смогли показать, что метод работает на срезах инфицированных легких животных, что открывает возможности в будущем для изучения образцов инфицированных пациентов".
Благодаря техническому прогрессу и тесному сотрудничеству между различными группами исследователей, данное исследование показало, что инфекция SARS-CoV-2 варьируется в разных клетках, при этом большинство клеток демонстрируют низкий уровень вирусной РНК. Однако в меньшинстве (10%) клеток содержались чрезвычайно высокие уровни вирусной РНК.
Джефф Ли, соавтор исследования, сказал:
"Такой уровень гетерогенности клеток удивителен, поскольку эти клетки были клонами. Другими словами, в принципе они практически идентичны. "Я бы ожидал подобной или большей вариации между клетками в сложных тканях, которые неоднородны и содержат множество различных типов клеток".
Питер Винг, соавтор исследования, сказал:
"Высокая вариабельность репликации SARS-CoV-2 в клональных клеточных линиях предполагает, что состояние клетки, например, клеточный цикл или реакция на стресс, может определять скорость репликации вируса. Выявление факторов, определяющих восприимчивость клеток к инфекции, представляло бы большой терапевтический интерес"
Исследование также показало, что РНК SARS-CoV-2 долго живут в инфицированных клетках.
"Когда мы обработали клетки ремдевиром для подавления вирусной репликации, мы заметили, что вирусная РНК сохраняется в течение длительного времени, обнаруживаясь в течение многих часов после обработки. "Это может объяснить, почему РНК вируса SARS-CoV-2 может быть обнаружена у некоторых пациентов спустя долгое время после исчезновения клинических симптомов"
Статья "Абсолютное количественное определение отдельных молекул РНК SARS-CoV-2 обеспечивает новую парадигму для изучения динамики инфекции и различий между вариантами" опубликована в журнале eLife.
