Птичьему гриппу трудно выйти из человеческой клетки
Вирус птичьего гриппа в человеческих клетках не может насинтезтировать достаточно белка, который нужен для формирования вирусных частиц.
Сообщения о птичьем гриппе среди людей всегда заставляют насторожиться – не грозит ли это эпидемией. Дело в том, что наш обычный грипп иммунитет более-менее знает, что называется, в лицо, хотя штаммы вируса гриппа, как известно, весьма изменчивы, так что вакцину против гриппа нужно регулярно обновлять. Птичий же грипп нашей иммунной системе не знаком, поэтому болезнь может зайти очень далеко, и смертность от птичьего гриппа среди людей очень высокая. Считается, что птичий грипп не может передаваться от человека человеку. Однако есть вероятность, что если он окажется рядом с вирусом человеческого гриппа, они обменяются молекулярными «запчастями», и птичий грипп сможет перескакивать от человека к человеку. Чтобы понять, чем это грозит, можно вспомнить про «испанку» – пандемию гриппа 1918–1920 гг., в ходе которой умерло, по разным оценкам, от 50 до 100 млн человек.
Естественно, каждый раз, когда становится известно про случаи птичьего гриппа у человека, стараются в первую очередь выяснить, из-за чего они случились – это просто люди сконтактировали с больной птицей, или же случилось плохое и вирус научился переходить от человека к человеку. Попутно исследователи по всему миру стараются понять, что именно мешает вирусу птичьего гриппа чувствовать себя в людях как дома. С одной стороны, птичьему гриппу труднее проникнуть в человеческую клетку: для этого нужно, чтобы специальный белок на вирусной частице провзаимодействовал с белком на поверхности клетки. Но белки на поверхности человеческой и птичьей клетки хоть немного, но все же отличаются, так что с человеческими клетками у вируса начинаются проблемы.
С другой стороны, вирусу птичьего гриппа трудно не только войти в наши клетки, но и выйти из них. Любой вирус, попав в клетку-хозяина, занимается тем, что размножает свою наследственную молекулу (в случае вируса гриппа это одноцепочечная РНК) и синтезирует вирусные белки, которые, во-первых, помогают ему выжить в клетке, и, во-вторых, формируют белковую оболочку вирусной частицы. Новые молекулы РНК вируса гриппа одеваются в белки и выходят из клетки; и тут очень важна роль вирусного белка M1.
РНК вируса гриппа копируется в ядре клетки, а сборка вирусных частиц происходит в цитоплазме. М1 помогает вирусной РНК выйти из ядра в цитоплазму и помогает ей одеться белками. Исследователи из Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюка и Института Роберта Коха сравнивали, как ведут себя вирус нашего гриппа и вирус птичьего гриппа в клетках лёгочного эпителия человека. Оказалось, что вирусу птичьего гриппа не удаётся насинтезировать достаточно белка М1 – в результате вирусные частицы плохо собираются в клетке.
В статье в Nature Communications описан и молекулярный механизм, из-за которого вирус птичьего гриппа терпит неудачу. Тот кусок РНК вируса, который кодирует M1, кодирует ещё один белок. Чтобы получился один белок или другой, специальная молекулярная машина перемонтирует блоки РНК между собой (это называется альтернативный сплайсинг, и он происходит не только у вирусов, но и у нас, и много у кого ещё). Управляет монтажом РНК особая последовательность в самой РНК. В птичьих клетках для вируса всё происходит так, как и должно быть, а вот в клетках человека регулятор сплайсинга срабатывает так, что РНК для белка М1 монтируется мало.
Когда фрагмент РНК, управляющий её монтажом, пересаживали обычному человеческому гриппу, у него начинались такие же проблемы: он в прямом смысле не мог собраться и выйти из клетки. То же самое в аналогичном эксперименте произошло и со штаммом испанского гриппа. Зная новое слабое место вируса птичьего гриппа, нам не только будет проще сдержать его распространение, если вдруг что-то такое случится, но также, возможно, у нас получится создать молекулярно-лекарственный инструмент, который поможет сдерживать и наш привычный человеческий грипп.
16 декабря 2019
Статьи по теме:
