SARS-CoV-2 potrafi „nokautować” ważny szlak molekularny powiązany z kompleksem immunologicznym o nazwie MHC klasy I, dzięki czemu wymyka się układowi odpornościowemu gospodarza – ustalili naukowcy z Japonii i USA.
O swoim odkryciu poinformowali na łamach pisma „Nature Communications” (http://dx.doi.org/10.1038/s41467-021-26910-8).
Nasze badanie pokazuje, w jaki sposób wirus może omijać ludzki układ odpornościowy oraz wyjaśnia, dlaczego pandemia ma tak poważny przebieg (…) Zidentyfikowane przez nas mechanizmy mogą dostarczyć nowych celów molekularnych dla potencjalnych leków na COVID-19.
– mówi główny autor publikacji dr Koichi Kobayashi.
Grupa badawcza złożona z naukowców z Uniwersytetu Hokkaido i Texas A&M University zidentyfikowała kluczowy mechanizm wykorzystywany przez wirusa SARS-CoV-2 do wymykania się układowi immunologicznemu żywiciela. Dzięki zastosowaniu metod bioinformatycznych była w stanie ustalić, jak wirus SARS-CoV-2 zmienia ekspresję genów w układzie odpornościowym chorych osób w porównaniu z osobami niezakażonymi. Okazało się, że kluczowe jest tu wirusowe białko ORF 6, które skutecznie hamuje białko komórek gospodarza, zwane NLRC5. To ostatnie jest zaś odpowiedzialne za aktywację szlaku MHC klasy I.
MHC, czyli główny układ zgodności tkankowej, to kompleks białek odpowiedzialnych za prezentację antygenów limfocytom T. Dzieli się on na trzy typy (klasy), a będący obiektem tego badania MHC klasy I jest główną bronią w odpowiedzi immunologicznej przeciwko wirusom, czyli patogenom wewnątrzkomórkowym. „Kiedy wirus infekuje komórkę, ta ułatwia ekspresję antygenów wirusowych na swojej powierzchni, dzięki czemu zwraca uwagę komórek odpornościowych zwanych cytotoksycznymi komórkami T. One z kolei atakują i niszczą zakażone komórki wraz z wirusem, który się w nich znajduje” – wyjaśniają autorzy badania.
Skoro więc działalność SARS-CoV-2 uniemożliwia aktywację MHC klasy I, komórki nie są w stanie się bronić.
Oprócz analizy ekspresji genów u pacjentów z COVID-19, zespół badawczy przeprowadził również serię eksperymentów na ludzkich liniach komórkowych, które zainfekowano wirusem SARS-CoV-2.
Wyniki pokazały, że wirusowe białko zwane ORF 6, hamuje białko komórki gospodarza – NLRC5, które w normalnych warunkach odpowiedzialne jest za aktywację szlaku MHC klasy I. Szczegółowe analizy wykazały, że dzieje się to na dwa sposoby: ORF6 po pierwsze hamuje sygnalizację komórkową, co wyłącza ekspresję NLRC5, a po drugie bezpośrednio blokuje funkcję NLRC5.
Wiadomo, że inne wirusy zakaźne, w tym HIV i MERS, również atakują szlak MHC klasy I, aby uniknąć ataku układu immunologicznego. Naukowcy już od jakiegoś czasu podejrzewali, że SARS-CoV-2 może działać w podobny sposób, jednak omawiane badanie jest pierwszym, które wyjaśnia mechanizm tego działania.
Bez aktywacji szlaku MHC klasy I wirusy w zakażonych komórkach są zasadniczo ukryte przed układem odpornościowym. To pomaga wyjaśnić, dlaczego SARS-CoV-2 utrzymuje się w organizmie i jest zdolny do wywoływania kolejnych infekcji, powodując pandemię
– podsumowuje dr Kobayashi.
Dalsze badania mają pomóc w znalezieniu i przetestowaniu leków blokujących aktywność białka ORF6, co potencjalnie przywracałoby zdolność komórek gospodarza do aktywacji głównego kompleksu zgodności tkankowej.
PAP/AS
