Среди всех групп населения наиболее восприимчивы к коронавирусу пожилые люди и пациенты, страдающие от таких заболеваний как диабет, гипертония, ожирение, метаболический синдром, сердечно-сосудистые заболевания и хроническая легочная недостаточность, в том числе ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь легких) и астма. В новом исследовании, опубликованном медицинским журналом JCI Insight, исследователи из Брауновского университета описывают клеточные и молекулярные процессы, которые объясняют, почему эти группы более подвержены риску заболеть, побочные явления тяжелее, а смертность выше, сообщает Еurasia Review.
”В докладе представлены детали важного открытия, связанного с коронавирусом, - пишет автор исследования доктор Джэк Элайяс иммунолог и декан кафедры биологических наук и медицины Брауновского университета. - Уровни содержания хитиназоподобного белка CHI3L1 увеличиваются с возрастом и в случае хронического заболевания. Что более важно, CHI3L1 усиливает влияние коронавирусной инфекции”. Открытие не только объясняет механизмы действия сложного коронавируса, но и может помочь в разработке терапевтического способа борьбы с COVID-19.
Элайяс работает в финансируемой Национальными институтами здравоохранения США лаборатории клеточной и молекулярной биологии легочных повреждений и последующего восстановления. Исследователи из лаборатории, в том числе главный автор доклада Сучитра Камле и соавтор Чун Гын-Ли занимаются исследованием ферментов и эндоферментов, которые называются хитиназы и хитиназоподобные белки. Особый интерес вызывает хитиназоподобный белок CHI3L1, молекула, содержащаяся в крови. ”Мы уже некоторое время изучаем эту группу генов в университете, и выяснили, что они играют определенную биологическую роль и оказывают серьезное влияние на здоровье и восприимчивость к болезням”, - говорит Гын-Ли, профессор молекулярной микробиологии и иммунологии.
CHI3L1 активизируется при травме и воспалении. Ученые доказали, что уровни хитиназоподобного белка в крови увеличиваются на фоне инфекции, особенно если речь идет о заболевании, вызывающем воспаление и деформацию тканей, как, например, эмфизема, астма, ХОБЛ, считающиеся факторами риска при COVID-19. Что интересно, уровень CHI3L1 также увеличивается при старении. Считается, что с его помощью можно определить вероятность смерти среди людей старше 80 лет. Элайяс уверен, что их работа может помочь в усилиях по борьбе с COVID-19. Ученые решили проверить, каким образом CHI3L1 связан с белком-рецептором ACE2, через которой коронавирус попадает в организм.
Целью исследований было установить, как CHI3L1 влияет на ACE2 и другие протеазы, которые поглощают пепломеры, тем самым усиливая инфекцию. Они наблюдали за происходящими процессами в легких генно-модифицированных мышей с повышенными уровнями CHI3L1, а также у мышей с недостаточными уровнями хитиназоподобных белков. В лаборатории доктор Камле изучала воздействие CHI3L1 на эпителиальные клетки легких человека.
В результате ученые выяснили, что уровни CHI3L1 увеличиваются с возрастом, а также при наличии сопутствующих заболеваний и инфекций. Они пришли к выводу, что хитиназоподобные белки потенциально усиливают воздействие коронавируса на белки-рецепторы. Вдохновленные своим открытием исследователи создали моноклональное антитело FRG, которое блокирует определенные участки CHI3L1. Это крайне важный момент: ”целебное” антитело, как и другие малые молекулы, эффективно блокируют действие рецептора ACE2. ”Получается, что вирус больше не может проникнуть в тело, - говорит Камле, специалист по молекулярной микробиологии, иммунологии и инженерии антител. - Инфекция будет не такой заразной при наличии терапевтических антител FRG”.
С помощью недавнего открытия можно разработать терапию для защиты людей от инфекции, считает Элайяс. ”Возможно, нам удастся создать препарат с антителами, и его смогут принимать люди, которые общались с носителями вируса. Вполне вероятно, он будет профилактического свойства: защищать от инфекции или смягчать сопутствующие симптомы заболевания”, - говорит эксперт. По мнению Элайяса, созданное антитело, которое препятствует заражению, сможет эффективно лечить само заболевание. ”Препарат на основе антител или других малых молекул, которые блокируют хитиназоподобный белок CHI3L1, может помочь нам совладать с инфекцией”, - подчеркнул Элайяс.
Сейчас команда биологов изучает взаимодействие антител и малых молекул с различными вариантами COVID-19, включая высокозаразный штамм ”дельта”, который недавно усугубил пандемию.