26 янв.2021 г.
Поскольку пандемия коронавирусного заболевания 2019 (COVID-19) продолжает сеять хаос по всему миру, ученые стремятся глубже понять вирус и то, как он заражает организм. Таким образом, могут быть разработаны безопасные и эффективные терапевтические средства и другие потенциальные профилактические меры, чтобы взять под контроль рост числа случаев заболевания во всем мире.
Распространение COVID-19, вызванное тяжелым острым респираторным синдромом, вызванным коронавирусом 2 (SARS-CoV-2), привело к появлению нового высокоинфекционного варианта B.1.1.7, который, благодаря повышенной передаваемости, способствовал росту случаев по всему миру. На сегодняшний день во всем мире подтверждено почти 100 миллионов случаев.
Исследователи из Медицинского центра Erasmus в Нидерландах и Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн в США обнаружили, что SARS-CoV-2 быстро адаптируется к размножению культуры клеток Vero E6, и это можно предотвратить, используя линии клеток с активным серином. путь входа, опосредованный протеазой. Команда также отметила, что распространение SARS-Cov-2 на линии клеток дыхательных путей человека Calu-3, которые экспрессируют сериновые протеазы, может помочь предотвратить мутацию многоосновного сайта расщепления (MBC).
Исследование: клетки дыхательных путей человека предотвращают адаптацию культуры клеток с множеством основных участков расщепления SARS-CoV-2 . Имиджевый кредит: Y tambe — собственная работа, CC BY-SA 3.0.
SARS-CoV-2 и мутация
Как и любой другой вирус, SARS-CoV-2 имеет свойство мутировать, вызывая появление новых вариантов.
Разработка вакцины COVID-19 началась много месяцев назад, и несколько вакцин-кандидатов уже были одобрены для развертывания во многих странах, включая Великобританию, США и Канаду.
Однако вопрос о том, представляют ли новые варианты угрозу эффективности существующих вакцин, все еще остается неясным. Постоянное появление новых штаммов, отсутствие целевых противовирусных препаратов и адаптивная способность вируса показывают, что дальнейшие исследования вирусной эволюции SARS-CoV-2 и ее влияния на усилия по вакцинации имеют решающее значение.
Лабораторные исследования
Лабораторные исследования SARS-CoV-2 открывают ученым возможность изучить структуру вируса и его влияние на организм. Первым шагом в большинстве лабораторных исследований является распространение вируса in vitro для получения высококонцентрированных запасов вируса.
Несмотря на недавние достижения в области физиологически релевантных систем культивирования клеток in vitro, методы размножения клинических изолятов не изменились для получения вирусов-потомков после инокуляции этих клеток образцом, содержащим вирус. Самая популярная линия клеток в вирусологии — линия клеток Vero, полученная из почек африканской зеленой обезьяны.
Клеточная линия и ее производные содержат делеции генов, которые влияют на противовирусный интерфероновый ответ. Некоторые мутации в основном обнаруживаются в трансформированных клеточных линиях и открывают двери для репликации вируса, производя вирус с высоким титром.
Ученые ранее сообщали, что MBC SARS-CoV-2 в культуре клеток показали, что системы размножения in vitro могут иногда не отображать важные аспекты жизненного цикла вируса.
Поскольку мутации влияют на результаты и актуальность лабораторных экспериментов с SARS-CoV-2, необходимо знать, почему они происходят, чтобы предотвратить их.
Предыдущие исследования показали, что MBC SARS-CoV-2 усиливают проникновение, опосредованное сериновой протеазой. Клетки Vero E6, которые обычно используются в лаборатории для выращивания запасов вируса, лишены этого пути входа, что заставляет вирус использовать еще одну точку входа — эндосомальные катепсины.
Команда считала, что мутации в MBC можно предотвратить в клетках с активным путем входа, опосредованным сериновой протеазой.
Анализ глубокого секвенирования многоосновного сайта расщепления вируса пассажа 1 Vero E6 и анализ полного генома глубокого секвенирования вирусов пассажа 1-4. (A) Анализ с глубоким секвенированием запаса вируса пассажа 1 VeroE6. На каждом графике показан логотип аминокислотной последовательности многоосновного сайта расщепления. (B) Полногеномный анализ глубокого секвенирования вирусов VeroE6 пассажа 1, 2, 3 и пассажа 4.
Учеба
Связанные истории
- Экстракт лекарственного растения Artemisia annua препятствует репликации SARS-CoV-2 in vitro
- Исследование показало, что добавка витамина D снижает смертность от COVID-19
- Может ли ивермектин быть эффективным противовирусным средством против SARS-CoV-2?
В исследовании, опубликованном на сервере препринта bioRxiv *, исследователи заявляют, что в методах распространения вирусов используются трансформированные клеточные линии для выращивания вирусов из клинических образцов, что позволяет некоторым вирусам быстро адаптироваться к условиям культивирования клеток, чему способствует высокий уровень вирусных мутаций. ставки.
Когда исследователи размножили SARS-CoV-2 в клетках Vero E6, вирус мутировал или удалил многоосновный сайт расщепления (MBC) в спайковом белке, который позволяет сериновой протеазе проникать в клетки дыхательных путей человека. Команда также отметила, что распространение SARS-CoV-2 на линии клеток дыхательных путей человека Calu-3, которые экспрессируют сериновые протеазы, предотвращает мутацию MBC.
Кроме того, команда также показала, что эктопическая экспрессия сериновой протеазы TMPRSS2 в клетках Vero E6 предотвращает мутации MBC.
Когда команда использовала систему культивирования на основе органоидов дыхательных путей человека для распространения вируса, были получены те же результаты. Следовательно, команда рекомендует провести дальнейшие исследования для развития более глубоких знаний в этой области вирусной биологии, чтобы помочь сформулировать методы предотвращения адаптации культур клеток.
В качестве альтернативы, 2D-модель культуры клеток на основе органоидов дыхательных путей может быть использована для распространения SARS-CoV-2, если в будущем появятся новые варианты, которые не являются генетически стабильными на клетках Calu-3 … Наше исследование также показывает, что глубокое секвенирование скорее чем консенсусное секвенирование вирусных запасов имеет решающее значение для получения релевантных и воспроизводимых результатов в исследованиях SARS-CoV-2 », — добавили они.
*Важное замечание
bioRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не рецензируются и, следовательно, не должны рассматриваться как окончательные, служить ориентирами для клинической практики / поведения, связанного со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.
Ссылка на журнал:
- Ламерс, М., Микитин, А., Брейгем, Т., Ван, Ю. и др. (2021 год). Клетки дыхательных путей человека предотвращают адаптацию культуры клеток мультиосновного сайта расщепления SARS-CoV-2. doi: https://doi.org/10.1101/2021.01.22.427802, https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.01.22.427802v1
