Новое исследование раскрывает механизмы клеточной защиты при вирусных атаках

Исследование, опубликованное в eLife учеными из Калифорнийского университета в Сан-Диего, описывает новые детали механизмов, задействованных при атаке вирусов на отдельные человеческие клетки. Работа углубляет понимание интерферонов — ключевой группы белков иммунного ответа, которые естественным образом выделяются клетками при обнаружении вируса.

В ответ на вирусную инфекцию клетки синтезируют и выделяют интерферон-альфа. Это химическое вещество запускает каскад биохимических реакций, приводящих к производству генетических продуктов, которые уничтожают вирусы или ограничивают их распространение. Интерферон-альфа клинически используется более 50 лет для лечения таких заболеваний, как гепатит B и C, а также ВИЧ.

Однако эффективность терапии ограничена, поскольку интерферон-альфа, помимо противовирусного эффекта, также вызывает рефрактерность клеток — нечувствительность к дальнейшему лечению. Это снижение эффективности наступает в течение нескольких часов после введения препарата и длится несколько дней, что приводит к низкому терапевтическому ответу.

Используя комбинацию экспериментального анализа и математического моделирования, исследователи описали сложные временнЫе регуляторные механизмы, которые клетки используют для контроля продолжительности и силы противовирусного ответа, запускаемого интерфероном. В результате был идентифицирован временной лаг в производстве USP18 — ингибиторного фактора, который и вызывает рефрактерность клеток при длительном лечении интерфероном.

«Основываясь на этих выводах, повторные введения интерферона клеткам с интервалом короче, чем время задержки, с меньшей вероятностью индуцируют этот ингибиторный фактор. Это может предложить стратегии, ведущие к более высокому терапевтическому ответу, чем рутинное хроническое лечение препаратом», — отметил старший автор исследования Нан Хао.

Полученные данные особенно актуальны в контексте пандемии COVID-19. «Недавние исследования показали, что SARS-CoV-2 особенно чувствителен к интерферону-альфа по сравнению с другими коронавирусами, что делает лечение интерфероном потенциальной стратегией предотвращения инфекции», — добавил Хао.

Теперь исследователи могут разработать временнЫе схемы введения интерферона, чтобы минимизировать выработку ингибиторного фактора USP18 и повысить терапевтическую эффективность.