Что блокирует птичий грипп в человеческих клетках?
Птичьи вирусы гриппа обычно плохо передаются от человека к человеку. Но если это происходит, это может спровоцировать пандемию. Исследователи из MDC и RKI объяснили в журнале Nature Communications, что делает этот скачок от животных к человеку менее вероятным.
Вирусы птичьего гриппа A (IAVs) не могут превратить инфицированные человеческие клетки в эффективные фабрики вирусов, потому что после заражения они производят недостаточно матриксного белка M1. Этот белок необходим вирусу для экспорта множественных копий своего генетического материала из ядра клетки — что является обязательным условием для сборки новых вирусов.
Почему человеческие клетки — плохие фабрики для птичьего гриппа?
Исследователи под руководством профессора Маттиаса Зельбаха из Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюка (MDC) в сотрудничестве с Институтом Роберта Коха (RKI) заразили человеческие легочные эпителиальные клетки птичьим и человеческим вирусами гриппа. С помощью количественной масс-спектрометрии они измерили количество всех вновь синтезированных белков.
Изначально значительных различий между двумя штаммами не обнаружилось. Однако углубленный анализ показал, что в клетках, зараженных человеческим вирусом, производилось гораздо больше матриксного белка M1.
Флуоресцентная микроскопия подтвердила, что генетический материал птичьего гриппа был гораздо менее способен вырваться из клеточного ядра, чем РНК человеческого вируса. Причина — в небольшом сегменте в вирусной РНК птичьего гриппа, который влияет на альтернативный сплайсинг.
Еще один элемент пазла
«Мы называем это cis-регуляторным элементом», — говорит ведущий автор исследования Борис Богданов. Этот элемент регулирует, какие белки в итоге производятся из одного гена. При атаке птичьего гриппа на человеческие клетки он обеспечивает производство большего количества белка M2, а не M1.
Чтобы оценить значимость результата, исследователи перенесли cis-регуляторный элемент из птичьего вируса в человеческий. Это привело к тому, что человеческий вирус гриппа стал менее эффективно размножаться в человеческих клетках легких. Теория подтвердилась и в эксперименте с вирусами испанского гриппа (использовалась часть вирусной РНК, а не целый вирус).
«Насколько патогенен вирус птичьего гриппа и есть ли у него пандемический потенциал, зависит, конечно, от многих факторов, — говорит Маттиас Зельбах. — Однако в будущем, возможно, будет полезно включать анализ этого сегмента РНК в оценку риска вирусов птичьего гриппа».