Ирина Якутенко - Вирус, который сломал планету. Почему SARS-CoV-2 такой особенный и что нам с ним делать

Вероятно, изначально эти приспособительные механизмы возникли как способ обеспечить мышам возможность летать в обход базовых реакций иммунной системы. Но у этих механизмов обнаружился интересный побочный эффект. Научившись игнорировать ДНК в цитоплазме и приглушать защитный ответ, рукокрылые невольно сделали свой организм настоящим курортом для вирусов. Зная о том, что клетки атакуют подозрительные нуклеиновые кислоты, вирусы старательно прячут их в белковую обертку. Но рано или поздно геномную ДНК приходится распаковывать, чтобы с нее могли считываться короткие РНК, на основе которых потом будут синтезироваться вирусные белки — и тут-то ее и замечают клеточные защитные механизмы. Но только не в клетках летучих мышей: в них вирусы могут «оголяться» совершенно спокойно, не опасаясь гнева иммунной системы.

Тариф «безопасное размножение» действует и для РНК-содержащих вирусов. Хотя сами они не содержат ДНК {13} 13 Хотя при заражении ретровирусами, которые тоже несут РНК-геном, на определенной стадии их жизненного цикла синтезируется ДНК-интермедиат. , на определенной стадии заражения из-за вызванного вирусами разбаланса клеточного метаболизма начинает повреждаться собственная ДНК клетки-хозяина [28] E. Ryan, R. Hollingworth, and R. Grand, «Activation of the DNA Damage Response by RNA Viruses», Biomolecules , vol. 6, no. 1, p. 2, Jan. 2016. . Но из-за сниженной чувствительности STING и других защитных механизмов организм мыши долгое время не обращает внимания на странные клетки или атакует их не столь интенсивно, как организм других млекопитающих. Так что РНК-вирусы тоже могут вольготно размножаться в летучемышиных клетках. Благодаря этой и еще некоторым особенностям иммунной системы рукокрылых, они являются бесконечным источником всевозможных смертельно опасных вирусов (а РНК-вирусы обычно обгоняют ДНК по смертельности). Вирус Эбола и родственный ему вирус Марбург, лишь немногим менее смертельный, вирус Нипах (вызывает приводящий к смерти энцефалит), вирусы SARS и MERS, а теперь новый коронавирус SARS-CoV-2 лишь малая часть огромного списка вирусов, пестуемых летучими мышами.

При этом сами рукокрылые от большинства переносимых ими вирусов не страдают. Ученые связывают такую удивительную устойчивость опять же с измененными механизмами иммунного ответа. Так, в одной из работ было показано, что клетки летучих мышей в ответ на заражение вирусами демонстрируют очень быстрый интерфероновый ответ, который заставляет паразитов очень быстро перемещаться из клетки в клетку. В итоге вирусы быстро распространяются по организму, но их количество всегда остается умеренным [29] C. E. Brook et al. , «Accelerated viral dynamics in bat cell lines, with implications for zoonotic emergence», Elife , vol. 9, Feb. 2020. . Очевидно, этот результат противоречит описанному выше смазанному интерфероновому ответу из-за мутаций в белке STING. Вероятно, дело в том, что у мышей работают разные интерфероновые пути (их, как и самих интерферонов, очень много). В каких ситуациях включается та или иная цепочка реакций, нам только предстоит выяснить: следует думать, что после нынешней пандемии исследования летучих мышей, до сих пор уныло прозябавшие где-то на обочине науки, заметно интенсифицируются.

Сегодня — в значительной мере благодаря работам группы Ши Чжэнли — у нас есть довольно много расшифрованных геномов мышиных коронавирусов. Самый близкий к нынешнему пандемическому коронавирусу, RaTG13, выделенный из подковоносых летучих мышей Rhinolophus affinis , по последовательности РНК сходен с SARS-CoV-2 на 96 %. Кажется, что это много, но на самом деле 96 % недостаточно, чтобы признать вирус из R. affinis его непосредственным предком, тем более что основные отличия находятся в последовательности S-белка — главного ответственного за перескок паразита к другому виду. Другими словами, коронавирус R. affinis не смог бы эффективно заражать клетки человека: он куда больше приспособлен к ACE2-рецепторам летучих мышей. Именно поэтому появилась гипотеза о промежуточном хозяине. Тем более что у предыдущих коронавирусов, перекинувшихся к нам от летучих мышей и вызвавших эпидемии — SARS и MERS, — промежуточные хозяева были. В случае SARS вирус передался сначала циветам — обитающим в Африке и Азии хищным млекопитающим, выглядящим как гибрид енота и гиены. MERS сначала перепрыгнул от летучих мышей на верблюдов и только от них — к человеку.

Рис. 5.Организм летучих мышей — настоящий курорт для самых разных вирусов