Виновник повышенной заразности «дельты» обнаружен в вирусном белке N
Почти все уже знают о «шипах» в оболочке коронавируса (белок S или SPIKE) и главном элементе белковой «начинки» коронавирусных частиц (белок N, другое название - NP). Что касается белка S, то он «ходит в любимчиках». Основная причина - именно против этого белка направлены антитела, нейтрализующие SARS-CoV-2. Поэтому белок S (в том или ином виде) был использован как активное начало (специфический иммуноген) всех ковидных вакцин. Что касается белка N, до сих пор он «появлялся на сцене» только в одной роли - многие коммерческие диагностические тесты выявляют антитела именно к нему (анти-N).
Кто сейчас не слышал о вариантах коронавируса, особенно, о «дельте»? Их геном изменён (вследствие мутаций и рекомбинаций) по сравнению с исходным «уханьским» SARS-CoV-2. Эти изменения позволяют вариантам (особенно «дельте») распространяться в человеческих популяциях, вытесняя предшественников. Очевидно, что для того, чтобы это произошло, новый вариант должен быть более «жизнеспособен». Но «жизнеспособность» (fitness) может иметь разную «подоплёку». До сих пор почти всё внимание было сфокусировано на способности вариантов SARS-CoV-2 ускользать от иммунного ответа. Это ускользание обычно оценивается по тому, насколько понижается чувствительность вариантных вирусов (прежде всего «дельты») к нейтрализации антителами (анти-S). Такая оценка является «суррогатной», но сегодня углубляться в это не буду. В контексте поста важно, что при рассмотрении вариантов SARS-CoV-2, почти всё внимание было сфокусировано на мутациях в гене белка S. Что же изменилось?
На днях в Science была опубликована очень интересная статья, из которой, в частности, следует, что повышенная заразность «дельты» связана с мутациями не в гене белка S, а в гене белка N ( https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl6184 ). Работа эта выполнена в лаборатории Jennifer A. Doudna, лауреата Нобелевской премии 2020 (за разработку метода редактирования генома - CRISPR; об этом у меня был пост: https://prof-afv.livejournal.com/45712.html ). Непохоже, чтобы лауреат «почивала на лаврах». Исследование высококлассное и, я бы сказал, элегантное.
В детали погружаться не буду - для их понимания необходимы специальные знания. Если упрощенно, разработан метод «изготовления» вирусоподобных частиц (VLP - virus-like particles), отличающихся от природного SARS-CoV-2 только одним - внутри этих частиц «упакована» не вирусная геномная РНК, а мРНК, кодирующая люциферазу (фермент светлячков) и содержащая «сигнал» для сборки вирусных частиц. Исключительно важно то, что эта «кухня» абсолютно безопасна и всё можно делать в условиях обычной лаборатории.
При «изготовлении» этих VLP используются клонированные гены структурных белков (их четыре - S, N, M, E) c внесенными в них по желанию мутациями. Это позволяет изучать как индивидуальные мутации влияют на сборку вирусных частиц и их выход из клетки. А собрав «урожай» этих абсолютно безопасных VLP (размножаться они неспособны в принципе), можно изучать эффективность их проникновения в клетку. Чем больше VLP проникнет в клетку, тем больше в ней будет синтезировано люциферазы и тем интенсивнее будет свечение.
Именно таким образом и было установлено, что мутация R203M в белке N (она присутствует у «дельты») увеличивает количество вируса, проникающего в клетку, более, чем в 50 раз. Мутации же в гене белка S, имеющиеся у «дельты», такого эффекта не дают.
Но это лишь демонстрация метода. Его возможности значительно шире. Великолепная работа! Однако, всегда есть «но». Потенциальная проблема состоит в том, что открытия, сделанные с помощью этого безопасного инструмента, желательно перепроверять с «настоящим» вирусом. Но это уже будут не «блуждание в потёмках», а усилия, сфокусированные на самых важных направлениях.
Проф-АФВ