Что делает пожилых людей и людей с сопутствующими заболеваниями более уязвимыми для COVID-19? Согласно новому исследованию, проведенному учеными из Университета Макгилла, ключи можно найти в белках, участвующих в инициации инфекции, поскольку вирус связывается с клетками-хозяевами различных животных. Более сильное клеточное окисление при старении и болезнях может объяснить, почему пожилые люди и люди с хроническими заболеваниями заражаются чаще и тяжелее.
Более 60 миллионов человек были инфицированы и около 1,5 миллиона умерли от COVID-19. Вирус нарушает работу экономики и цепочки поставок продуктов питания во всем мире. Понимание того, почему одни животные заражаются, а другие нет, может быть ключом к открытию новых методов лечения и терапии. В исследовании, опубликованном в Computational and Structural Biotechnology Journal, исследователи проанализировали доступные белковые последовательности вируса и рецепторов клетки-хозяина в различных специях, чтобы выяснить, почему.
«Мы знаем, что вирус может заразить людей, кошек, собак и хорьков, но не коров и свиней. Кроме того, COVID-19 поражает пожилых людей и людей с сопутствующими заболеваниями более серьезно, чем молодых и здоровых. До сих пор причины этого не были ясны. , — говорит профессор МакГилл Джасвиндер Сингх.
Исследование проводилось мультидисциплинарной группой ученых под руководством профессора Сингха. В команду входят профессор Раджиндер Дхиндса (Университет Макгилла), профессор Балджит Сингх (Университет Калгари) и профессор Викрам Мисра (Университет Саскачевана).
Как COVID-19 заражает клетки
Попадая внутрь клетки-хозяина, вирус захватывает метаболический аппарат клетки, чтобы размножаться и распространяться. Белковые шипы вируса прикрепляются к рецептору белка на поверхности клетки-хозяина, называемому ACE2, соединяя мембраны вокруг клетки и вируса вместе. Этот процесс позволяет вирусу проникать в клетку и кооптировать свой белковый механизм для создания новых копий самого себя. Затем копии заражают другие здоровые клетки.
Анализируя белки и составляющие их аминокислоты, исследователи обнаружили, что у восприимчивых к вирусу животных есть несколько общих черт. У таких животных, как люди, кошки и собаки, есть две цистеиновые аминокислоты, которые образуют особую дисульфидную связь, удерживаемую вместе окислительной клеточной средой. Эта дисульфидная связь создает якорь для вируса. «Наш анализ показывает, что более сильное клеточное окисление у пожилых людей или людей с сопутствующими заболеваниями может предрасполагать их к более сильным инфекциям, репликации и болезням», — говорит соавтор Раджиндер Дхиндса, заслуженный профессор биологии в Университете Макгилла.
В случае животных, устойчивых к вирусу, таких как свиньи и коровы, одна из этих двух аминокислот цистеина отсутствует, и дисульфидная связь не может быть образована. В результате вирус не может закрепиться на клетке.
По словам исследователей, предотвращение образования якоря может быть ключом к открытию новых методов лечения COVID-19. Они предполагают, что одна из стратегий может заключаться в нарушении окислительной среды, которая сохраняет дисульфидные связи неповрежденными. «Антиоксиданты могут снизить тяжесть COVID-19, препятствуя проникновению вируса в клетки- хозяева и его выживанию после этого в установлении дальнейшей инфекции», — говорит профессор Сингх.
Что касается следующих шагов, исследователи говорят, что технологию CRISPR можно использовать для редактирования белковых последовательностей и проверки их теории. Исследователи также изучают другие белки возле рецептора ACE2, которые могут способствовать проникновению вируса, чтобы увидеть, ведут ли они себя так же.
Загрузка...
