SARS-CoV-2 поражает не только дыхательную систему, но и многие другие органы тела. Для разработки новых эффективных методов диагностики и лечения этой инфекции, важно больше знать, что делает различные органы восприимчивыми к вирусу.
Ученые выделили 28 основных человеческих генов, которые тем или иным образом могут влиять на развитие коронавирусной инфекции. Помимо поверхностных клеточных рецепторов и белков, которые предположительно необходимы патогену для размножения, в список также вошли ферменты, блокирующие проникновение вируса в клетки.
Для проникновения в клетки SARS-CoV-2 использует рецептор ACE2, который находится на поверхности человеческих клеток, поэтому гену ACE2 и другим связанным с ним факторам исследователи уделили особое внимание. Также были проанализированы гены, продукты которых ингибируют проникновение вируса, например IFITM3 и LY6E.
Используя информацию из баз данных, исследователи с помощью биоинформатических методов проанализировали паттерны экспрессии выбранных генов в клетках человека из различных типов тканей. В анализ были включены более 400 000 одиночных клеток из тканей слизистой оболочки носа, легких, кишечника, почек, сердца, мозга и репродуктивных органов. Это позволило определить, в каких клетках экспрессируются рассматриваемые гены, а также какой процент в ткани составляют такие клетки. Безусловно, паттерны экспрессии могут изменяться в результате инфекции, а выбранный метод не отражает напрямую количество исследуемых белков, но общая картина представляется верно.
Оказывается, кишечник, почки, семенники и плацента являются потенциальными мишенями для коронавируса, поскольку характеризуются значительной экспрессией ACE2 в сочетании с TMPRSS2. Также ученые смогли выявить ряд альтернативных путей проникновения SARS-CoV-2 в клетки легких, сердца и центральной нервной системы. Хотя вирус еще не обнаружен в нейронах, астроциты вполне могут быть восприимчивы к инфекции из-за наличия в них потенциального рецептора для коронавируса — белка басигина, продукта гена BSG.
Расширение представлений об альтернативных патогенетических механизмах коронавирусной инфекции может способствовать разработке новых методов профилактики и лечения этого заболевания.
Перевод: Генокарта
Источник: Manvendra Singh, Vikas Bansal, Cédric Feschotte. A single-cell RNA expression map of human coronavirus entry factors. Cell Reports, 2020; 108 175 DOI: 10.1016/j.celrep.2020.108 175