Выяснилось, что SARS-CoV-2 может попадать в структуры клетки, но не полностью.
У людей, перенесших COVID-19, иногда он выявляется снова. Первое объяснение – болезнь задержалась: человек вылечился, но остатки вируса сохранились. Другой вариант – повторное инфицирование: иммунитет не смог с первой попытки запомнить SARS-CoV-2, и патоген снова попал в организм и начал размножаться. Ученые из Массачусетского технологического института и Уайтхедовского института биомедицинских исследований в статье на bioRxiv предложили третью причину того, что коронавирус возникает опять.
В научной работе говорится о том, что коронавирус способен встраиваться в человеческие хромосомы, становясь невидимым для противовирусных систем защиты. Соответствующим образом поступает, например, ВИЧ. Гены вируса иммунодефицита человека закодированы в молекуле рибонуклеиновой кислоты (РНК), и в момент проникновения вируса в клетку, специальный вирусный фермент (обратная транскриптаза) синтезирует на вирусной РНК копию дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Как правило, человеческие гены с ДНК считываются в молекулы РНК (транскрипция), однако некоторые вирусы научились выполнять обратную процедуру, по этой причине фермент назвали обратной транскриптазой. ДНК-копия вирусного генома встраивается в клеточные хромосомы, после чего переходит в следующие поколения клеток.
Коронавирусы тоже хранят свои гены в виде РНК, но обратной транскриптазы, как у вируса иммунодефицита человека, у них нет. Однако, если им дать попользоваться этим ферментом, они смогут влезть в клеточный геном. Авторы исследования внедряли в человеческие клетки ген обратной транскриптазы от ВИЧ и потом заражали такие клетки коронавирусной инфекцией нового типа. В результате проведенной работы в клеточной ДНК появлялись фрагменты коронавирусного генома (целиком встроиться в клеточную ДНК SARS-CoV-2, по всей видимости, не мог).
Вирус иммунодефицита человека – не единственный вирус с ферментом, копирующим РНК в ДНК. Есть и другие – ретровирусы. В геноме человека существует большое количество ретровирусных следов: в давние времена они заразили предков людей, встроились в их хромосомы и уснули в них навсегда. В ретровирусных следах ДНК человека стали накапливаться мутации, которые не давали возможности вирусу проснуться – начать производить вирусную РНК и вирусные белки. Некоторые из таких ретровирусов составляют 17 процентов человеческого генома, и клетки людей даже научились извлекать из них пользу.
Исследователи в своих опытах будили эти остатки ретровирусов с целью появления в клетке обратной транскриптазы. Выяснилось, что фермент от таких заснувших, но разбуженных ретровирусов тоже способствует встраиванию SARS-CoV-2 в клеточный геном. Предположительно, у тех людей, у которых повторно после выздоровления выявили вирус, просто сработал закодированный в спящих ретровирусных последовательностях фермент. Коронавирусная инфекция нового типа в виде ДНК встроилась в хромосому, и время от времени на коронавирусных последовательностях синтезируется РНК, которую и определяют анализы.
Однако до настоящего времени все это наблюдали только в клетках, растущих в лабораторных условиях. По информации портала Science, многие вирусологи призывают осторожно относиться к новым данным и дождаться получения более надежных подтверждений того, что SARS-CoV-2 встраивается в человеческие хромосомы. Все-таки спящие ретровирусы в геноме людей очень редко проявляют активность, и даже если они помогают коронавирусу влезать в хромосому, это должно происходить в очень редких случаях. При этом не стоит забывать, что SARS-CoV-2 попадал в клеточный геном не целиком, а только фрагментами, и вряд ли в таком неполном виде он несет угрозу.
