Стволовые клетки используют тот же метод защиты от вирусов, что растения и насекомые

Исследователи из Института Фрэнсиса Крика обнаружили жизненно важный механизм, который помогает защищать стволовые клетки млекопитающих от РНК-вирусов, таких как SARS-CoV-2 и вирус Зика. Ранее считалось, что этот механизм исчез в процессе эволюции млекопитающих. Учёные полагают, что в будущем это открытие можно будет использовать для разработки новых противовирусных методов лечения.

При заражении вирус проникает в клетки для репликации. Для большинства клеток млекопитающих первой линией защиты являются белки интерфероны. Однако стволовые клетки не способны запускать интерфероновый ответ, и до сих пор было неясно, как они защищаются.

В исследовании, опубликованном в журнале Science, учёные проанализировали генетический материал мышиных стволовых клеток и обнаружили в нём инструкции для построения белка антивирусный Дайсер (aviD), который разрезает вирусную РНК, предотвращая репликацию РНК-вирусов. Эта форма защиты называется РНК-интерференцией — тот же метод используют клетки растений и беспозвоночных.

«Захватывающе — узнать, как стволовые клетки защищают себя от РНК-вирусов. Тот факт, что эту же защиту используют растения и беспозвоночные, позволяет предположить, что она может восходить далеко в прошлое млекопитающих, вплоть до момента разделения эволюционного дерева. По какой-то причине, хотя все клетки млекопитающих обладают врождённой способностью запускать этот процесс, похоже, полагаются на него только стволовые клетки», — говорит Каэтано Рейс э Соуза, автор работы и руководитель лаборатории иммунобиологии в Институте Крика.

В лабораторных экспериментах, где генетически модифицированные человеческие клетки подвергали воздействию SARS-CoV-2, вирус заразил в три раза меньше стволовых клеток, когда в них присутствовал белок aviD, по сравнению с ситуацией, когда этот белок удаляли.

Учёные также вырастили мини-органоиды мозга из эмбриональных стволовых клеток мыши и обнаружили, что при заражении вирусом Зика органоиды с aviD росли быстрее и производили меньше вирусного материала, чем органоиды без этого белка. Аналогично, при заражении SARS-CoV-2 в органоидах с aviD было меньше инфицированных стволовых клеток.

«Почему стволовые клетки используют этот иной механизм защиты, остаётся загадкой. Возможно, интерфероновый процесс нанёс бы слишком большой вред стволовым клеткам, поэтому млекопитающие, включая людей, эволюционировали, чтобы защитить эти ценные клетки от такого повреждения», — отмечает Энцо Пуарье, соавтор и постдок в лаборатории иммунобиологии.

Исследователи продолжат работу, создав модель мыши для дальнейшего изучения эффектов и важности белка aviD в стволовых клетках млекопитающих.