Как клетки защищаются от вируса гриппа А

Клетки человека используют белок TBC1D5, чтобы направлять вирусы гриппа А внутри клетки-хозяина на уничтожение. Это предотвращает распространение реплицированных копий вируса на другие клетки. Исследование опубликовано в Nature Microbiology.

Хотя вирусы гриппа выработали собственные методы преодоления этой защиты, фармакологические способы усилить системы защиты хозяина могут стать одним из путей разработки новых противовирусных терапий.

"Это одна из больших мечт в вирусологии — определить стратегии терапии, нацеленные на хозяина, которые ограничивают риск устойчивости к противовирусным препаратам и имеют пан-вирусный потенциал", — говорит Джадд Халтквист, доктор философии, соавтор исследования.

Вирус гриппа А крайне успешен, ежегодно заражая более 20 миллионов человек в США. Он выработал сложные техники для вторжения в клетки человека и превращения их в фабрики по производству вирусов. Клетки человека также развивают механизмы предотвращения инфекции, но вирусы эволюционируют и адаптируются гораздо быстрее.

В исследовании сотрудники Института медицинских открытий Сэнфорда Бернема Пребиса использовали скрининговую платформу, чтобы "выключить" почти каждый ген в геноме человека и измерить его влияние на вирусную инфекцию. Когда противовирусные белки "выключаются", это приводит к увеличению инфекции. Так исследователи идентифицировали TBC1D5.

Исследователи выявили десятки генов, важных для подавления вирусной репликации, но TBC1D5 привлёк их внимание из-за известной роли в аутофагии — процессе переработки белков клетки-хозяина. При сверхэкспрессии TBC1D5 прерывал механизм транспортировки новых вирусов изнутри клетки наружу, помечая вирусы как "мусор" и давая команду на их уничтожение. Однако у обычных людей без сверхэкспрессии TBC1D5 этот механизм в основном не срабатывает.

Причина в том, что у вируса есть контратака: белок, который связывается с "меткой" TBC1D5 и нейтрализует эту защиту хозяина.

"Вирус разработал выключатель для этого механизма переработки. Наши клетки имеют все эти удивительные и умные защиты, но успешные вирусы выяснили, как 'превзойти' нас и обойти эти препятствия", — объясняет Халтквист.

Выявление таких критических взаимодействий между хозяином и патогеном — ключ к разработке противовирусных терапий, которые могут помочь людям бороться с инфекциями. Например, это может быть низкомолекулярный ингибитор, который нейтрализует вирусную контратаку и повышает эффективность защиты TBC1D5.

Кроме того, многие похожие вирусы, вероятно, используют некоторые из этих же защитных стратегий. Например, многие респираторные вирусы, такие как вирусы гриппа, SARS-CoV-2 и респираторно-синцитиальный вирус (RSV), полагаются на уникальную архитектуру респираторных клеток для репликации. Возможно, все они выработали уникальные способы преодоления этого блока репликации.

"Если мы сможем определить эти общие элементы от вируса к вирусу, мы сможем начать разработку этих пан-вирусных терапий", — заключает Халтквист.