Возможно, агрессивность коронавируса можно изменить, добавляя или удаляя молекулы сахара с его спайк-белка

Ученые отслеживают изменения в генетическом составе нового коронавируса, чтобы понять, как замедлить его распространение. Моё исследование связи между высоким уровнем сахара в крови у пациентов и тяжестью заболевания может дать представление о природе различных возможных типов вируса. В частности, наличие сахара на спайк-белке вируса может помочь их дифференцировать.

Многие врачи заметили, что в больницы с новым коронавирусом поступали люди с высоким уровнем сахара в крови — не только с диабетом в анамнезе, но и с необъяснимым новым диабетом. Это указывало на то, что что-то может происходить с добавлением молекул сахара к вирусу или к рецептору, за который он цепляется для заражения клеток, что влияет на тяжесть заболевания.

Я — медицинский онколог в Университете Питтсбурга. Мои коллеги из Университета Пенсильвании проводят испытания, где мы используем препарат гидроксихлорохин, чтобы попытаться предотвратить рост рака молочной железы в костном мозге, который возобновляется спустя годы. Мы называем это опухолевым покоем.

Оказывается, среди прочего, гидроксихлорохин может служить пероральным гипогликемическим агентом, снижая уровень сахара в крови.

Это привело меня к гипотезе, что тяжесть заболевания новым коронавирусом может частично объясняться добавлением молекул сахара к оболочке вируса и его рецептору.

Поэтому мне было очень интересно выяснить, есть ли в вирусе мутации, которые потенциально добавляют или удаляют молекулы сахара с вирусных белков и, следовательно, возможно, увеличивают или уменьшают тяжесть заболевания.

Секвенирование нового коронавируса и поиск мутаций

В отличие от предыдущих пандемий, в 2020 году у нас есть новый и очень мощный инструмент. Мы можем получать последовательность РНК вируса почти в реальном времени и отслеживать изменения в вирусе по мере его перемещения.

Эти коронавирусы действительно довольно сильно мутируют. Группа преданных ученых, являющихся членами исследовательской организации GISAID, занимается этим, а другая группа под названием Nextstrain создала веб-сайт, позволяющий общественности видеть мутации в реальном времени. Он имеет открытый исходный код, то есть любой может им пользоваться.

Что я обнаружил (как и многие другие), просматривая эту базу данных, так это то, что, по-видимому, существует распространенная мутация в хорошо известных шипах, покрывающих поверхность вируса. У вируса есть определенные области, куда добавляется сахар при его репликации в клетках, и мутация, по-видимому, увеличивала вероятность добавления молекулы сахара к одной из этих областей. Подобные мутации в спайк-белках других коронавирусов влияли на способность этих вирусов сливаться с клетками.

Интересно было то, что эта мутация, называемая D614G, казалось, была более распространена на восточном побережье США, чем на западном, и болезнь, по-видимому, протекала тяжелее на восточном побережье.

Хотя причинно-следственная связь между этой мутацией и более тяжелым заболеванием еще требует доказательств, это может объяснить, по крайней мере, часть разницы в тяжести инфекций на восточном и западном побережьях. Группа из Китая недавно обнаружила, что изменения в спайк-белке среди других мутаций нового коронавируса, взятых у различных инфицированных людей в Ухане, могут изменять агрессивность вируса в клетках, выращенных в лаборатории. Например, штаммы нового коронавируса в Ухане, которые были более похожи на штаммы в Вашингтоне и Калифорнии, были менее агрессивны в культуре клеток, чем те, которые были более похожи на европейские.

Хотя это лишь теория, это может означать, что новый коронавирус пробует различные стратегии, чтобы попытаться сосуществовать с нами. Если вирус слишком агрессивен, он может слишком быстро «сгореть», отправляя слишком много людей в больницы, что не позволит ему распространяться. Более мягкая форма вируса может распространяться больше и обеспечивать больший иммунитет. Следовательно, новый коронавирус может терять агрессивность по мере продолжения циркуляции среди нас. Это, очевидно, крайне важно знать, и требует проверки.

Многие ученые по всему миру пытаются это выяснить. Интересно, к чему может привести клиническое наблюдение.