В исследовании, опубликованном на этой неделе в Nature Genetics, исследователи использовали технологию CRISPR для проверки влияния каждого человеческого гена на инфекции SARS-CoV-2 в клетках легких человека. Их результаты выявили новые пути, на которые вирус полагается для заражения клеток, а также противовирусные пути, которые помогают защитить от вирусной инфекции. Примечательно, что они показали, что муцины – основной компонент слизи, обнаруживаемой в легких, – по-видимому, помогают блокировать проникновение вируса SARS-CoV-2 в наши клетки.
“Наши данные свидетельствуют о том, что муцины играют ключевую роль в ограничении инфекции SARS-CoV-2, выступая в качестве барьера для вирусов, которые пытаются получить доступ к нашим эпителиальным клеткам легких, – сказал Скотт Биринг, соавтор исследования и постдокторант в лаборатории Евы Харрис в Калифорнийском университете в Беркли.Школа общественного здравоохранения. – Кроме того, наши данные свидетельствуют о том, что уровни экспрессии муцина в легких человека могут влиять на прогрессирование заболевания COVID-19”.
Вместе исследователи пытались определить, как вирус SARS-CoV-2 проникает в клетки человека и так эффективно размножается во время болезни. Они также хотели определить специфические защитные механизмы в клетках человека, которые могли бы бороться с инфекцией, что могло бы вдохновить на новые терапевтические стратегии.
Исследователи обнаружили, что MUC1 и MUC4, типы муцинов, обнаруженных в мембранах клеток легких, защищают клетки легких от инфекции. Это открытие важно, поскольку предыдущие исследования предполагали, что накопление слизи может быть причиной того, что некоторые люди серьезно заболевают COVID-19, поскольку слизь может затруднять дыхание, и предлагали использовать лекарства для выведения слизи. Это исследование, проведенное под руководством Беркли, предполагает, что такая стратегия может влиять на муцины, которые обеспечивают ценный защитный механизм против инфекции SARS-CoV-2.
“Тот, кто вырабатывает много слизи правильного типа, может быть очень защищен. Но у кого-то, кто вырабатывает много слизи неправильного типа, может быть больший риск заражения, – сказал Биринг. – И тот, кто производит очень мало нужного типа, также может подвергаться большему риску”.
Это также первое исследование, в котором исследователи изучили, как вирус SARS-CoV-2 взаимодействует с клетками легких человека, что знаменует собой критический прогресс в исследованиях COVID-19.
“Мы показали, что муцины в целом являются противовирусными, но на самом деле все гораздо сложнее”, – сказал Хсу. – Фактически, мы обнаружили, что у некоторых вирусов избыточная экспрессия муцина, по-видимому, увеличивает инфекционность”.
Будущая работа будет иметь решающее значение для лучшего понимания того, как вирусы взаимодействуют с муцинами, но на данный момент эти результаты являются важной отправной точкой.