SARS-CoV-2 изменяет РНК в инфицированных клетках

Учёные из Федерального университета Сан-Паулу (UNIFESP, Бразилия) впервые показали, что заражение вирусом SARS-CoV-2 изменяет функционирование РНК клетки-хозяина. К такому выводу они пришли, проанализировав 13 наборов данных из четырёх исследований РНК вирусных, человеческих и животных клеток.

Ключевые открытия:

  • Повышение уровня m6A: Инфицирование SARS-CoV-2 увеличивает уровень m6A (N6-метиладенозина) — типа метилирования — в клетках-хозяевах по сравнению с неинфицированными клетками.
  • Роль метилирования: У вирусов метилирование регулирует экспрессию белка и защищает вирус от действия интерферона — мощного противовирусного вещества, вырабатываемого организмом-хозяином.
  • Различия между штаммами: Разные штаммы вируса демонстрируют вариации в последовательностях азотистых оснований в своих нуклеотидах. Некоторые могут быть гораздо сильнее метилированы и, следовательно, лучше размножаться внутри клеток-хозяев.
  • Эволюционная адаптация: Вирус использует клеточные ферменты для собственного метилирования, создавая эволюционное давление для адаптации вирусных последовательностей DRACH, чтобы они стали более похожими на клеточные. Лучше адаптированные штаммы успешнее ускользают от интерферона.

Методология и перспективы:

Исследование использовало метод прямого секвенирования РНК Nanopore, который, в отличие от обычного метода RT–PCR, позволяет читать цепь РНК без обратной транскрипции в ДНК, что потенциально избегает искажений.

Увеличение клеточного метилирования было картировано двумя программами обнаружения m6A: m6anet (с использованием техники машинного обучения MIL) и EpiNano (валидация с помощью техники SVM).

Следующий шаг — анализ корреляции между уровнем метилирования вирусной РНК и количеством вирусов, высвобождаемых из каждой инфицированной клетки (размер вирусного выброса). По словам исследователей, чем сильнее метилированы вирусы, тем больше они растут в цитоплазме клетки.

Эти открытия прокладывают путь к новым методам лечения COVID-19, повторному использованию известных препаратов и более глубокому пониманию того, как вирусные штаммы ускользают от иммунной системы.