SARS-CoV-2 меняет архитектуру генетического материала клетки

В начале пандемии COVID-19 медики только разводили руками: течение этой болезни зачастую не вписывалось в уже известные схемы, а существование «долгого ковида» вообще признали не сразу – жалобы людей списывали на другие причины. Возможно, причина всех этих ковидных странностей найдена: ученые обнаружили еще одну «точку приложения» SARS-CoV-2 в наших клетках


Как известно, генетический материал в клетках хранится в хроматине, который представляет собой определенным образом свернутые молекулы ДНК в комплексе с белками. Именно хроматин формирует хромосомы – структуры клеточного ядра, где хранится генетическая информация.
Процессы реализации этой информации (активация или торможение работы генов, считывание с генов матрицы РНК), а также репликация (удвоение) и репарация (ремонт) самой ДНК происходят внутри плотно упакованного хроматина. Однако эта структура, в принципе, подвижна: ее трехмерная укладка может меняться, чтобы обеспечить протекание всех процессов, жизненно важных для клетки.
В норме все необходимые подвижки хроматина осуществляют специальные хроматин-ремоделирующие белки. Но его архитектура может перестраиваться и при патологиях, к примеру, при заражении вирусами, так как эти инфекционные агенты могут влиять на активность генов и ослаблять работу защитных механизмов человеческих клеток. Однако подобные явления плохо изучены.
Недавно ученые из США на клеточных линиях человека изучили, как влияет коронавирус SARS-CoV-2 на архитектуру хроматина инфицированной клетки.
Оказалось, что после заражения многие структуры хроматина становятся дезорганизованными таким образом, что это приводит к изменению работы ряда генов. Так, в инфицированных клетках меняется активность провоспалительных генов, включая ключевой, который кодирует белок интерлейкин-6. А ведь именно этот иммунный белок способствует развитию цитокинового шторма у пациентов с тяжелой формой COVID-19.
Кроме того, обнаруженные изменения хроматина могут быть связаны с подавлением активности генов, участвующих в выработке интерферонов – важнейшего компонента врожденного иммунитета.
Интересно, что в клетках, зараженных «обычным» сезонным коронавирусом HCoV-OC43, таких изменений хроматина не было. Так что речь идет о специфических особенностях именно пандемийного SARS-CoV-2.

Воздействием этого вируса на хроматин можно, вероятно, объяснить как необычные и плохо прогнозируемые реакции иммунной системы пациентов, так и случаи «долгого ковида», при котором симптомы болезни сохраняются спустя несколько месяцев после выздоровления, а иногда, без явных причин, появляются новые проблемы со здоровьем. На сегодня считается, что «долгий ковид» может беспокоить примерно 10–20% заразившихся, независимо от тяжести перенесенного заболевания.
Известно, что аналогичные эпигенетические (надгеномные) изменения оказывают долгосрочное воздействие на активность генов и могут вызвать соответствующие проявления в виде симптомов болезней. Поэтому ученые продолжат свои исследования на клеточных и животных моделях, а также на образцах тканей пациентов с COVID-19. Возможно, новые знания помогут разработать новые стратегии борьбы с этой тяжелой инфекцией и в острой фазе, и в варианте «долгого ковида».
 : 27.03.2023