С нами навсегда? Обнаружена новая пугающая способность коронавируса

Ученые Института биомедицинских исследований имени Уайтхеда и Массачусетского технологического института (США) выяснили: коронавирус способен встраивать в хромосомы человека собственный генетический материал. Скорее всего, именно поэтому у некоторых переболевших ПЦР-тесты еще долго положительные. Значит ли это, что, попав в организм, SARS-CoV-2 остается там навсегда, и как это скажется на лечении — в материале РИА Новости.

Инфицированный геном

Поздно вечером 13 декабря на портале препринтов bioRxiv — туда выкладывают работы, еще не опубликованные в научных журналах, — появилась небольшая статья о новом коронавирусе SARS-CoV-2. Точнее, о его свойствах, которые исследователи обнаружили в лабораторных условиях, заставив вирус размножаться в культуре человеческих клеток.

Для эксперимента клетки модицифицировали: включили ген обратной транскриптазы (ОТ) — фермента, запускающего процесс образования двухцепочечной ДНК на основании информации из одноцепочечной РНК. В одних клетках использовали ген ОТ, характерный для ВИЧ, в других — LINE-1: внутриядерные элементы в ДНК, считающиеся фрагментами древних ретровирусных инфекций. Сегодня они занимают около 17 процентов человеческого генома, но активизируются редко.

Благодаря обратной транскриптазе части РНК SARS-CoV-2 преобразовались в ДНК и интегрировались в хромосомы. Авторы эксперимента считают: несмотря на то, что работу проводили в лабораторных условиях, те же процессы могут запускаться и в человеческом организме при инфицировании новым коронавирусом. В группе риска — прежде всего пациенты с ВИЧ.

Элементы SARS-CoV-2, встраиваясь в человеческую ДНК, скорее всего, становятся субгеномными фрагментами. Иными словами, речь уже не о полноценном вирусе, а о его следах в ДНК. Возможно, именно из-за них у переболевших COVID-19 анализ ПЦР часто дает положительный результат даже после выздоровления.

Это значит, что тесты искажают результаты исследований, оценивающих эффективность лечения. Кроме того, открытым остается вопрос: способен ли SARS-CoV-2, встроившись в ДНК, производить собственные копии — как, например, делает ВИЧ. Сами авторы считают, что вероятность невелика: после интеграции в геном фрагментов РНК размножение нового вируса невозможно. А значит, переболевшие, несмотря на позитивные тесты, уже не заразны.

Пугающе правдоподобно

Публикация препринта вызвала бурную реакцию в соцсетях. Ученые разделились на два лагеря: одни назвали работу важной и "пугающе правдоподобной", другие обрушились на авторов статьи с жесткой критикой.

Специалисты указывали на недостаток данных и на то, что лабораторные условия значительно отличаются от живого организма. Кроме того, вероятность интеграции вирусной РНК в геном с помощью элементов LINE-1 крайне мала — они редко проявляют активность в человеческой ДНК.

Молекулярный биолог Мариус Уолтер из Института исследований старения Бака (США) в твиттере призвал администрацию портала bioRxiv удалить публикацию, поскольку она содержит опасные и ничем не подкрепленные утверждения. По его мнению, нет четких доказательств, что фрагменты человеческой ДНК, похожие на элементы SARS-CoV-2, появились в результате обратной транскрипции вирусной РНК. Тому есть другие объяснения, более правдоподобные, отметил он.

With all respect for the authors, I think this is an extremely poor paper. The good thing is, I also think it's actually very easy to disprove. A few thoughts bellowhttps://t.co/0ITkKJin1b

— marius walter (@mw_fr) December 14, 2020

Тем не менее Дэвид Балтимор, американский биохимик, получивший Нобелевскую премию за открытие обратной транскриптазы, на страницах журнала Science назвал работу "впечатляющей и неожиданной". Однако уточнил: авторы всего лишь показали, что фрагменты SARS-CoV-2 в принципе способны интегрироваться в геном. Судя по всему, вирус, встроившись в хромосомы, перестает размножаться, и с биологической точки зрения для него это смерть, подчеркнул исследователь. Тем более пока не ясно, умирают ли в человеческом организме клетки, где произошел процесс обратной транскрипции, или продолжают жить.

Следы давно минувших дней

Большинство специалистов не отрицает, что гипотетически SARS-CoV-2 может встроиться в человеческую ДНК, хотя вероятность крайне мала. Но в далеком прошлом многие вирусы проделывали подобный фокус. Доказательство тому — человеческий геном: он содержит около 98 тысяч эндогенных ретровирусных элементов (ЭРВ) — последовательностей ДНК древних вирусов.

По подсчетам исследователей, последний такой ретровирус инфицировал популяцию около 150 тысяч лет назад. Судя по первоначальному геному, который восстановили сразу две группы ученых, он был экзогенный, крайне заразный и обладал все тем же механизмом обратной транскрипции. Однако, в отличие от SARS-CoV-2, преобразовывал РНК в ДНК самостоятельно. Кроме того, поражал либо половые клетки, либо герминальные — из них на ранних стадиях эмбриогенеза образуются яйцеклетки и сперматозоиды.

Сегодня ни один современный вирус с ДНК-стадией, даже ВИЧ, не способен их инфицировать.

Ретровирус прикрепляется к строго определенным клеткам хозяина, так как белки его оболочки (капсида) соответствуют рецепторам на поверхности этих клеток. После попадания внутрь капсид распадается под действием либо клеточных ферментов, либо собственных. Вирусная РНК высвобождается и подвергается обратной транскрипции: обратная транскриптаза собирает цепочки ДНК по матрице РНК. Затем эта провирусная ДНК проникает в ядро клетки и встраивается в геном хозяина. В ядре вирусная РНК собирается вновь, а в цитоплазме она обзаводится капсидом. Новый вирус выходит из клетки

Источник: ria.ru

Комментарии: