Коронавирус Omicron силен мутациями

24.12.2021 От Геннадий 0
вакцина ковид

Новый вариант пандемического коронавируса Omicron предоставил ученым лавину мутаций, многие из которых раньше не видели. Как и в случае с более ранними вариантами, исследователи Omicron сосредоточили внимание на многочисленных изменениях в белке-шипе, который исследует поверхность SARS-CoV-2 и позволяет ему цепляться за клетки человека и вторгаться в них.

Мутации Omicron игнорировать опасно

Но около 20 мутаций Omicron находятся за пределами гена шипа, затрагивая некоторые из почти 30 других белков, вырабатываемых вирусом. Результаты, опубликованные в журнале Nature 23 декабря, говорят о том, что игнорировать их опасно .

В новом отчете исследователи во главе с Калифорнийским университетом в Сан-Франциско, системным биологом Неваном Кроганом, тщательно изучают более ранний вызывающий беспокойство вариант, Alpha, чтобы показать, как мутация вне спайка приводит к повышению уровня иммуносупрессивного вирусного белка ORF9b. Этот малоизученный белок временно подавляет врожденный иммунный ответ организма, его первую линию защиты от патогенов, и, вероятно, играет роль в заражении вариантами Alpha, Delta и Omicron.

В работе подчеркивается важность выхода за рамки спайков, — говорит Мэтью Фриман, вирусолог из Медицинской школы Университета Мэриленда. «Мутации вне спайка не менее важны для репликации вируса и заражения людей, если не больше, чем просто спайк».

Вывод также согласуется с предыдущими исследованиями, показывающими, что SARS-CoV-2 подавляет важную систему раннего предупреждения организма о вирусах и предлагает возможные молекулярные цели для разработки лекарств для восстановления этой системы. Хотя в текущем отчете Nature представлены данные только по альфа-варианту, появившемуся год назад, дельта-вариант, который до недавнего времени доминировал на земном шаре, разделяет мутацию, повышающую уровни ORF9b. И еще более заразный вариант Омикрона мутирует почти в том же месте.

люди в масках омикрон

Новое исследование изучает, как мутация коронавируса может помочь силовым вариантам, в том числе Omicron, который быстро распространяется по всему миру. AP PHOTO / МЭТТ ДАНЭМ

Ученые работают сверхурочно, чтобы понять, как Omicron влияет на ORF9b

Другие ученые, однако, предупреждают, что необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, имеет ли мутация такой же эффект, когда она действует совместно с десятками других мутаций Омикрона. Кроган и его коллеги работают сверхурочно, чтобы понять, как Omicron влияет на ORF9b.

С момента появления Alpha команда Крогана изучала, как конкретная мутация подавляет решающий молекулярный интерферон-мессенджер. Эта молекула играет ведущую роль в первой линии защиты организма от инфекций, вызывая каскад иммунной активности, убивающей вирусы.

В статье Nature 2020 года исследователи показали, что ORF9b, небольшой белок SARS-CoV-2, который, как известно, подавляет врожденный иммунитет, связывается с другим человеческим белком, называемым Tom70, который находится на поверхности энергогенерирующих органелл, называемых митохондриями. Когда клетка распознает вирусную РНК, Tom70 жизненно важен для приема и передачи сигнала тревоги другим сигнальным молекулам, запускающего каскад, который вызывает выработку интерферона.

Затем, в еще двух статьях в прошлом году, команда определила возможную стратегию, которую человеческие клетки используют для борьбы с ORF9b: наложение фосфатных групп на пару аминокислот белка. В одной статье показано, что фосфатные группы находятся в идеальном положении для предотвращения связывания иммуносупрессивного белка с Tom70 .

В новой статье Кроган и его коллеги подтверждают, что эта защитная стратегия работает в клетках человека, но также демонстрируют, что вариант Alpha потенциально может подавить его, резко увеличив производство ORF9b. Команда сосредоточила внимание на мутации в гене Alpha нуклеокапсида, белка, который, помимо многих функций, инициирует трансляцию инструкций РНК для построения ORF9b. (Варианты Delta и Omicron имеют мутации в одном и том же месте.)

Что приводит к образованию гораздо большего количества белка ORF9b?

Исследователи предположили, что мутация существенно снизила планку для трансляции, что привело к образованию гораздо большего количества белка ORF9b. Разумеется, после добавления альфа-варианта к клеткам дыхательных путей человека в лаборатории уровни ORF9b резко выросли по сравнению с уровнями в клетках, инфицированных более ранними вирусными штаммами. А добавление только ORF9b к клеткам легких человека привело к резкому снижению синтеза интерферона.

Наконец, команда провела ключевой эксперимент: исследователи создали мутантную форму ORF9b, имитирующую добавление фосфатных групп. Они обнаружили, что мутантный белок больше не может связываться с Tom70, и интерфероновый ответ восстановился. Это показывает, как организм добавляет фосфатные группы, чтобы притупить действие ORF9b.

По словам Крогана, исследование указывает на возможные цели для наркотиков. Например, соединение может активизировать активность еще не идентифицированного фермента, который добавляет фосфаты к ORF9b, или физически блокировать связывание ORF9b с Tom70. Команда Крогана уже ищет такие блокирующие молекулы.

«Это действительно важная история, и белок ORF9b — это центр», — говорит Модри Лоран-Ролль, вирусолог и врач-инфекционист из Йельской школы медицины.

Есть предостережения. Хотя Сесиль Кинг, иммунолог из Университета Нового Южного Уэльса, называет результаты исследования «захватывающими», она подчеркивает, что данные получены на основе альфа-варианта. «Нет никаких доказательств того, что мутация … оказывает влияние на Omicron. Это настоящая спекуляция».

Но если последующие исследования покажут, что высокие уровни ORF9b также присутствуют в Омикроне, это даст «одно [возможное] объяснение способности Омикрона так быстро распространяться, потому что он может более эффективно подавлять врожденный иммунитет», — говорит Уильям Хазелтин. вирусный геномик, председатель и президент некоммерческой организации ACCESS Health International.

Более широкий смысл, по словам Фримана, заключается в том, что «мы должны понимать основную вирусологию этих вирусов, чтобы иметь возможность разработать более эффективные методы лечения».

(Visited 1 times, 1 visits today)