Исследования рецепторов вирусов летучих мышей важны для прогнозирования риска межвидовой передачи

Новое исследование показывает, что ближайшие родственники вируса ближневосточного респираторного синдрома (MERS) у летучих мышей эффективно связываются с рецепторами ACE2 этих животных как с точкой входа в клетки. Эти рецепторы имеют некоторое сходство с рецепторами ACE2 в клетках человека.

Однако на данный момент этот коронавирус, называемый NeoCoV, и родственный вирус PDF-2180 лишь слабо связываются с человеческими рецепторами ACE2. Они также не известны как причина вспышек заболеваний у людей.

«На сегодняшний день, — отмечают учёные, — нет доказательств, что NeoCoV и PDF-2180 могут инфицировать каких-либо млекопитающих, кроме летучих мышей».

Примечательно, что вирус MERS, как и некоторые другие хорошо изученные мербековирусы, использует совершенно другой клеточный рецептор — DPP4 (дипептидилпептидаза-4).

Человеческий ACE2 является основным рецептором для проникновения в клетки вируса SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19, а также вируса SARS-CoV-1, возбудителя атипичной пневмонии (SARS).

В целом, многие другие сарбековирусы, один альфакоронавирус (сетраковирус) и группа мербековирусов способны связываться с ACE2 в клетках некоторых животных. Конвергентная эволюция, приведшая столь разных коронавирусов к использованию ACE2, остаётся неясной.

Криоэлектронная микроскопия показала, что NeoCoV связывается с рецептором ACE2 летучей мыши уникальным способом по сравнению с другими известными коронавирусами, использующими этот рецептор.

Результаты исследования международной группы учёных опубликованы 7 декабря в журнале Nature. Старшие и корреспондирующие авторы работы — Дэвид Вислер, Сянси Ван и Хуан Янь.

Обнаружение того, что ACE2 является клеточным рецептором для NeoCoV и PDF-2180 (близких родственников смертоносного для человека MERS-CoV), было совершенно неожиданным. Это открывает новые пути для подготовки к возможной будущей зоонозной передаче этих вирусов и критически важно для формирования списка вирусов животных, представляющих риск возникновения у людей.

Незнание о том, какие клеточные рецепторы используют коронавирусы летучих мышей, ограничивает понимание их стратегий проникновения в клетки и склонности к межвидовой передаче.

Результаты исследования также поддерживают более ранние гипотезы о том, что MERS-CoV мог появиться после события рекомбинации между вирусом, подобным NeoCoV, и вирусом, предпочитающим рецептор DPP4. Такая генетическая рекомбинация может произойти, когда животное-хозяин коинфицировано разными коронавирусами, что может привести к появлению нового вируса, использующего другой рецептор и потенциально расширяющего круг хозяев.

Вирусы NeoCoV и PDF-2180 предпочитают рецепторы ACE2 у гладконосых летучих мышей (Vespertilionidae), в которых обнаруживается большинство мербековирусов.

Хотя NeoCoV не имеет сильного сродства к человеческому рецептору ACE2, учёные указывают, что он может пройти адаптивные изменения, позволяющие ему легче проникать в клетки человека. Обширные мутации в ключевых областях связывания вируса SARS-CoV-2, особенно у варианта Omicron, указывают, что и другие коронавирусы могут обладать пока нереализованной способностью к адаптации через мутации.

С другой стороны, межвидовая передача вируса — сложный процесс, который включает не только распознавание рецептора в клетках нового вида, но и уклонение от иммунного ответа хозяина, возможность контакта, условия для репликации вируса и многие другие факторы.

Исследователи также отмечают, что антитела к MERS-CoV и антитела, генерируемые текущими вакцинами против COVID-19, недостаточно хорошо нейтрализуют NeoCoV и PDF-2180. Однако их результаты показывают, что широко нейтрализующие антитела, нацеленные на эволюционно консервативные области этих вирусов, ингибируют их проникновение в клетки. Учёные предлагают рассматривать такие антитела для подготовки к возможной передаче этих вирусов человеку.