Новый коронавирус оказался более агрессивным, чем его предшественники. Оказалось, что для проникновения в клетки он использует еще один рецептор — нейропилин-1, который широко распространён в дыхательных путях, кровеносных сосудах и нейронах.
Выявление путей проникновения вируса SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19, в клетки является одним из ключевых направлений в борьбе с корнавирусом. Ранее было показано, что SARS-CoV-2 использует рецептор ACE2 для заражения клеток человека. Новые исследования, опубликованные в журнале Science, показали, что для попадания в клетки человека SARS-CoV-2 использует также и рецептор нейропилин-1, который широко представлен в тканях человека, включая дыхательные пути, кровеносные сосуды и нейроны.
В отличие от других коронавирусов, которые вызывают простуду и легкие респираторные симптомы, SARS-CoV-2 высоко вирулентен и легко передается от человека к человеку. Несмотря на огромное количество исследований, до сих пор без ответа остается вопрос, почему SARS-CoV-2 поражает органы за пределами дыхательной системы, такие как мозг и сердце.
Известно, что SARS-CoV-2 действует через рецептор ACE2 для заражения клеток, однако ученых волновал вопрос, почему вирусы SARS-CoV и SARS-CoV-2 используя один и тот же клеточный рецептор ACE2, при этом имеют разную вирулентность.
Чтобы понять и объяснить эти различия, исследователи изучили поверхностные белки вирусов - шипы, которые, как крючки, прикрепляют вирус к клеткам. По сравнению со своим более старым родственником, новый коронавирус приобрел небольшую последовательность аминокислот, которая схожа с последовательностью в человеческих белках, взаимодействующих с белком нейропилином-1.
Ученые предположили, что возможно в этом и кроется ответ.
Две независимые команды ученых показали, что при разрезании шипа SARS-CoV-2 ферментом фурином образуется последовательность, которая связывается мембранным рецептором нейропилином-1, кодируемым геном NRP1. Блокирование этого взаимодействия с помощью РНКи или селективных ингибиторов снижало проникновение SARS-CoV-2 и вирулентность вируса в культуре клеток.
Взаимодействие вируса c нейропилином-1 способствует усилению проникновения SARS-CoV-2 в человеческие клетки. Если рассматривать рецептор ACE2 как дверь для входа в клетку, то нейропилин-1 может быть фактором, который направляет вирус к двери. ACE2 экспрессируется на очень низких уровнях в большинстве клеток, тогда как NRP1 экспрессируется почти во всех тканях на хорошем уровне. Таким образом, нейропилин-1 помогает вирусу найти свою дверь в клетку.
Прямое блокирование нейропилина 1 навряд ли сможет быть основой для терапевтического подхода, поскольку мыши, у которых был удален NRP1 ген гибли на ранних стадиях эмбриогенеза. В настоящее время тестируется действие веществ, которые могут блокировать связь между вирусом и нейропилином-1. Ученые получили многообещающие предварительные результаты и надеются получить подтверждение in vivo в ближайшем будущем.
