Исследователи из Медицинского центра Фрайбургского университета и Цюрихского университета обнаружили совершенно новый путь заражения вирусами гриппа А. В то время как все ранее известные вирусы гриппа А связывают фрагменты сиаловой кислоты на поверхности клетки-хозяина, недавно обнаруженные подтипы вируса гриппа А, происходящие от летучих мышей, инфицируют клетки человека и животных, используя белки MHC класса II. Иммунологически значимые молекулы MHC класса II повсеместно обнаруживаются у многих видов животных, поэтому открытие сыграет важную роль в оценке риска распространения инфекций на другие виды, помимо летучих мышей. Исследование, опубликованное 20 февраля 2019 года в журнале Nature, также предлагает новые подходы к эволюционному генезису вирусов гриппа.
В лаборатории вирусы летучих мышей могут использовать комплексы MHC класса II мышей, свиней, кур или людей для проникновения в клетку. Таким образом, вполне вероятно, что эти вирусы гриппа, полученные от летучих мышей, могут передаваться естественным путем от летучих мышей другим позвоночным и даже людям», - говорит профессор доктор Мартин Швеммле, руководитель исследовательской группы в Институте вирусологии Медицинского центра Университета Фрайбурга.
Анализ экспрессии генов и генные ножницы ведут к успеху
С помощью двухсторонней стратегии и больших усилий исследователи из Фрайбурга и Цюриха, наконец, преуспели в обнаружении клеточного фактора, опосредующего проникновение вируса в клетку-хозяина. Во-первых, группа профессора доктора Зильке Штерца из Института медицинской вирусологии Цюрихского университета сравнила белки, вырабатываемые в заразных клетках, с белками, вырабатываемыми в незаразных клетках. Используя метод, называемый транскриптомным профилированием, исследователи оценили количество клеточных белков с помощью копий мРНК. Этот подход уже дал убедительные показания для комплекса MHC класса II в качестве кандидата в рецепторы. Затем команда из Фрайбурга под руководством профессора Швеммле провела скрининговый эксперимент, в ходе которого они вырезали один из 20 000 генов в отдельных клетках с помощью молекулярных ножниц CRISPR-Cas. «Клетки, в которых мы отключили MHC класса II, были невосприимчивы к инфекции. Это было окончательным доказательством того, что вирус проникает в клетку с помощью молекул MHC класса II», - говорит вирусолог.
Открытие этого второго механизма, независимого от сиаловой кислоты, также ставит вопрос о том, какая стратегия была первой с точки зрения эволюции. «Вполне возможно, что недавно обнаруженный путь заражения через МНС класса II происходит от уже известного пути передачи сиаловой кислоты», - говорит профессор Швеммле. Текущее исследование также поднимает новые исследовательские вопросы: существуют ли другие вирусы гриппа, которые используют белки MHC класса II в качестве рецептора клетки-хозяина? Насколько просто вирусы гриппа могут переключать свои рецепторы, и возможно ли вообще появление вирусов гриппа, которые могут заражать клетки-мишени обоими рецепторами? «Все эти вопросы мы сейчас стремимся исследовать, потому что вирусы гриппа, очевидно, более универсальны, чем считалось ранее», - говорит вирусолог проф. Швеммле.