НА ПЛАНЕТЕ ЗЕМЛЯ БОЛЬШЕ ВИРУСОВ, чем звезд во Вселенной. Согласно одной оценке 2011 года , если бы мы собрали все эти микробы — числом десять в 31-й степени, или 10 немиллионов — и сложили их один за другим, мы бы образовали микроскопическое шоссе, протянувшееся на 100 миллионов световых лет.
Звучит невероятно, правда? Или, возможно, немного страшно, учитывая, что вирусы не совсем известны своим солнечным характером. По большей части эти микроорганизмы очень избирательны в отношении того, как и кого они заражают; только часть тех, кто находится в окружающей среде, на самом деле представляет какую-либо угрозу для людей, серьезную или иную. Но, как научила нас недавняя пандемия Covid-19, вирусные вспышки случаются. Вот почему вирусологи во всем мире усердно работают над обнаружением и характеристикой этих коварных микробов, прежде чем они сделают нас своими невольными хозяевами.
С этой целью группа исследователей из Университета штата Вашингтон обнаружила, что коронавирусы, отдаленно связанные с SARS-CoV-2 — возбудителем Covid-19 — устойчивы к нашим текущим вакцинам и терапии моноклональными антителами, согласно исследованию, опубликованному недавно в журнале PLOS Pathogens. Эти вирусы, получившие название Хоста-2, используют тот же клеточный порт входа, что и SARS-CoV-2, и при правильных обстоятельствах могут превратиться во что-то гораздо более патогенное, чем сейчас, как мы видели с новым Covid. -19 вариантов.
«Поскольку эти вирусы существуют в природе, [эти результаты] действительно доказывают, что мы должны создавать более широко активные вакцины», нацеленные на всех членов семейства коронавирусов, — Тимоти Шихан , вирусолог из Школы Джиллингса Университета Северной Каролины. Об этом сообщает Global Public Health, не участвовавшая в исследовании.
Считается, что летучие мыши являются основным животным резервуаром коронавирусов во всем мире. фото альянса / фото альянса / Getty Images.
ВОТ ПРЕДЫСТОРИЯ «Хоста 2»
Как мы все, вероятно, слишком хорошо знакомы, коронавирусы — это огромное семейство вирусов, которые вызывают респираторные и кишечные заболевания как у людей, так и у животных и циркулируют в течение длительного времени. В последние годы ученые создали новый термин — сарбековирус — для дифференциации тех коронавирусов, которые генетически связаны с SARS-CoV-1, вирусом, вызвавшим вспышку тяжелого острого респираторного синдрома в 2002 году, впервые выявленную в провинции Гуандун, Китай. К ним относятся SARS-CoV-2 и сотни штаммов, поражающих животных, таких как циветты, панголины и летучие мыши, которые считаются основным резервуаром.
Именно у русских подковоносов ученые обнаружили Хосту-2 и близкого родственника Хоста-1 в образцах фекалий и ротовой полости, взятых в конце 2020 года недалеко от Сочинского национального парка. Дальнейший анализ этого конкретного штамма показал, что его геном имеет большое сходство с сарбековирусами, обнаруженными в образцах подковоносов, собранных в Болгарии в 2008 г. и Кении в 2007 г. что вирусы Хоста имеют структурные компоненты, которые могут позволить им взаимодействовать с ACE2, или ангиотензинпревращающим ферментом 2, белком на клетках человека, за который шиповидный белок вируса зацепляется, чтобы проникнуть внутрь. Это тот же механизм блокировки и ключа, который использует SARS-CoV-2.
ЧТО СДЕЛАЛИ ВИРУСОЛОГИ
Под руководством Майкла Летко , вирусолога из Университета штата Вашингтон, исследователи создали вирусные псевдотипы. Это вирусные частицы, созданные из доброкачественного вируса, который был отредактирован, чтобы нести интегральный шиповидный белок SARS-CoV-2, хотя этот белок был модифицирован таким образом, что он несет рецептор-связывающий домен (RBD) Khosta вместо SARS-CoV-2. . (RBD — это часть шиповидного белка, взаимодействующая с ACE2.)
Подобный подход Летко использовал еще в 2020 году для характеристики рецептора SARS-CoV-2. В этом случае вирусные частицы, несущие RBD Хоста, смешивались с клетками человека и животных, покрытыми ACE2 человека. Летко и его коллеги увидели, что вирусные частицы Хоста, особенно загруженные RBD Хоста-2, легко прикреплялись к ACE2 примерно с таким же удовольствием, как и вирусные частицы SARS-CoV-2. (В сравнение были включены вирусные частицы, содержащие RBD из более чем 30 других сарбековирусов, включая исходные варианты SARS-CoV-2 Wuhan и Omicron.)
Спайковый белок коронавируса (обозначен красным) проникает в клетки через ACE2 (обозначен синим цветом). Шаттерсток.
Затем исследователи хотели оценить, насколько хорошо наш текущий иммунный арсенал, а именно терапия антителами и вакцины против Covid-19, эффективен против вирусов Хоста. Результаты были тревожными: вирусные частицы Хоста, опять же с RBD Хоста-2, оказались полностью устойчивыми к бамланивимабу, терапии моноклональными антителами, одобренной в соответствии с разрешением на экстренное использование еще в ноябре 2020 года для лечения более ранних вариантов Covid-19.
С вакцинами дела обстояли не лучше. Летко и его команда инкубировали Хосту-2 в сыворотке людей, вакцинированных более ранними прививками Moderna и Pfizer, а также людей, которые выздоровели от штамма Omicron. В то время как вирусные частицы SARS-CoV-2 легко сдерживались присутствующими антителами, Хоста-2 была полностью устойчива. Это не так уж удивительно — Хоста-2 отличается от вируса SARS-CoV-2, и его шиповидный белок имеет лишь около 60-процентное сходство с другими сарбековирусами, включая SARS-CoV-2.
Вирус «Хоста-2» — не очередной вирусный злодей
Прежде чем паниковать, «Хоста-2» — не очередной вирусный злодей, по крайней мере, не в ближайшее время. Похоже, что у вируса отсутствуют гены, вызывающие заболевание у людей. Но Летко говорит, что опасения связаны с рекомбинацией, когда два или более вируса одновременно заражают одного и того же хозяина и обмениваются генетической информацией, как при геномной распродаже.
«Настоящий страх заключается в том, что если вы получите рекомбинацию между чем-то вроде SARS-2 и Khosta-2, потому что тогда он может иметь все свойства [подобного] патогенезу SARS-2, но у него может быть другой домен связывания рецептора, который делает его устойчивым. к вакцинам [Covid-19]», — говорит Летко Inverse .
Летко и Шихан подчеркивают, что рекомбинация не обязательно должна приводить к более патогенному вирусу — Хоста-2 может никогда не получить способность заражать людей — но, тем не менее, это возможно, особенно если они встретятся в животном-хозяине, прежде чем прыгнуть в него. люди.
«Больше всего нас беспокоит существующее разнообразие и тот факт, что теперь мы можем случайно ввести патогенный вирус, подобный SARS-2, в этот пул других вирусов», — говорит Летко.
Противовирусные препараты, такие как паксловид и ремдесивир, могут защитить нас от любой будущей вспышки сарбековируса. Шаттерсток.
Хотя исследования показывают, что изменение климата может увеличить шансы появления этой вирусной, потенциально катастрофической встречи, милой для всех вирусов (не только для Хоста-2 и SARS-CoV-2), мы не совсем беззащитны. Шихан и Летко говорят, что ученые работают над универсальной вакциной против сарбековируса , которая обеспечит защиту не только от вариантов SARS-CoV-2, но и от многих других коронавирусов животного происхождения, которые стремятся причинить нам вред. Противовирусные препараты, такие как Ремдесивир и Паксловид, которые в настоящее время назначают для лечения Covid-19, также могут обеспечить отличную защиту.
«Противовирусные препараты действуют на несколько более широкие механизмы, чем просто [нацелены] на спайковый белок», — говорит Летко. «Они действуют на что-то более консервативное и более похожее между этими вирусами. Так что мы ожидаем, что с чем-то вроде этого у вас будет больше боевых бросков».
ЧТО ДАЛЬШЕ?
Для Летко знакомство с Хостой-2 и изучение ее секретов является частью более масштабной исследовательской работы, направленной на то, чтобы охарактеризовать все сарбековирусы и посмотреть, насколько хорошо (или нет) эти микробы могут нас заразить.
«Мы охватили довольно широкий спектр всех сарбековирусов, которые Мать-природа может придумать», — говорит он. «Идея состоит в том, чтобы просто продолжать собирать эту информацию, чтобы мы могли поместить ее в большую базу данных… чтобы при обнаружении нового вируса нам не всегда приходилось тестировать его в лаборатории или изолировать».
Подобно тому, как во время пандемии ученые смогли быстро разработать вакцины, отчасти благодаря быстрому знанию генетической последовательности SARS-CoV-2, Летко надеется, что виртуальная библиотека сарбековирусов подготовит нас, если мы когда-нибудь столкнемся с новой вирусной вспышкой.
«Когда появится следующий, мы скажем: «О, мы уже видели эти данные о последовательности, давайте посмотрим, с чем мы уже можем взяться за дело», — говорит Летко.
