Исследователи инфекций определили точки старта для разработки вакцины и терапии против SARS-CoV-2

SARS-CoV-2 заражает клетки лёгких и ответственен за пандемию COVID-19. Белок-шип (спайк) вируса опосредует проникновение вируса в клетки-хозяева и содержит необычную активационную последовательность. Учёные из Отделения биологии инфекций Немецкого центра приматов (DPZ) показали, что эта последовательность расщепляется клеточным ферментом фурином и что это расщепление важно для заражения клеток лёгких. Эти результаты определяют новые отправные точки для терапии и разработки вакцин. Они также дают информацию о том, как коронавирусам от животных необходимо измениться, чтобы распространяться среди людей (Molecular Cell).

Белок-шип на поверхности вируса служит «ключом» для проникновения в клетки-хозяева. Для этого активационные последовательности белка-шипа должны быть расщеплены клеточными ферментами — протеазами. Белок-шип SARS-CoV-2 несёт активационную последовательность в сайте расщепления S1/S2, похожую на таковую у высокопатогенных вирусов птичьего гриппа, но ранее не обнаруженную у близкородственных SARS-CoV-2 вирусов.

Исследователи под руководством Маркуса Хоффманна и Штефана Пёльманна показали, что активационная последовательность S1/S2 белка-шипа SARS-CoV-2 расщепляется клеточной протеазой фурином, и это событие необходимо для:

• заражения клеток лёгких.
• слияния заражённых клеток с незаражёнными (что может позволить вирусу распространяться в организме, не покидая клетку-хозяина).

«Наши результаты показывают, что ингибирование фурина должно блокировать распространение SARS-CoV-2 в лёгких», — говорит Штефан Пёльманн. — «Вирус использует двухэтапный механизм активации: в заражённых клетках белок-шип должен быть расщеплён фурином, чтобы новые вирусы могли затем использовать протеазу TMPRSS2 для дальнейшего расщепления шипа, что важно для проникновения в клетки лёгких».

Разработка живой аттенуированной вакцины

«Варианты SARS-CoV-2, у которых удалена активационная последовательность для фурина, могут стать основой для разработки живой аттенуированной вакцины, поскольку отсутствие расщепления белка-шипа должно сильно ограничить распространение вируса в организме», — говорит Маркус Хоффманн. Достаточно ослабленный вирус не сможет вызвать болезнь, но позволит иммунной системе отреагировать на патоген и выработать, например, нейтрализующие антитела.

Оценка рисков

Среди коронавирусов дикой природы (особенно у летучих мышей), близкородственных SARS-CoV и SARS-CoV-2, активационная последовательность S1/S2, расщепляемая фурином, до сих пор обнаружена только у SARS-CoV-2.

«Целенаправленный поиск коронавирусов с акцентом на активационную последовательность S1/S2 необходим для выявления вирусов, которые имеют потенциал заражать и эффективно распространяться среди людей. В случае будущих вспышек коронавирусов нам следует специально анализировать сайт расщепления S1/S2, так как он может служить маркером способности к передаче от человека к человеку», — заключает Маркус Хоффманн.