Текст уведомления здесь

В Санкт-Петербурге у модели вызвали «человеческие» осложнения после заражения вирусом Зика

Это поможет лучше изучить опасное заболевание и разработать новые методы его лечения.
Добавить в закладки
Комментарии

Группа исследователей из Университета ИТМО и Университета Вашингтона в Сент-Луисе разработала новую животную модель для изучения патогенеза вируса Зика. Ученые смогли максимально приблизить течение заболевания в организме мышей к тому, что происходит с человеком. Центральным достижением стало моделирование самого опасного из проявлений вируса Зика — заражения плода беременной женщины, приводящего к микроцефалии — значительному уменьшению размеров головы и мозга новорожденного. Новая модель позволит существенно продвинуться в изучении вируса Зика и поиске эффективных средств против него. Соответствующая научная статья опубликована в Cell Host & Microbe.

Вирус Зика — вид вирусов рода Flavivirus (семейство Flaviviridae) — широко распространен в Азии, Африке и Латинской Америке, где переносится москитами (Aedes) или передается половым путем. Обычно он вызывает у людей лишь легкое недомогание: незначительно повышается температура, появляется сыпь, иногда возникают конъюнктивит, боли в мышцах и суставах, общая усталость. Симптомы обычно длятся 2—7 дней. У многих зараженных болезнь вообще протекает бессимптомно.

Однако распространение вируса в Южной Америке (особенно в Бразилии) начиная с 2015 года сопровождалось беспрецедентным ростом числа новорожденных с необычно маленькой головой — микроцефалией. Кроме того, произошел резкий рост заболеваемости синдромом Гийена — Барре — неврологическим расстройством, которое может приводить к параличу и смерти. Оказалось, что вирус Зика может поражать не только организм беременной женщины, но и ее плод, проникая через плаценту и вызывая многочисленные нарушения развития — от деформаций головы до патологий слуха и зрения. В ряде случаев инфекция, вызванная вирусом Зика, может привести к выкидышу или мертворождению. Данные патологии получили название «врожденный синдром, вызванный вирусом Зика».

Чтобы справиться с этой опасностью, ученые в последнее время активно исследуют развитие вызванного вирусом заболевания на животных моделях. Проблема заключается в том, что до сих пор отсутствовали удобные для экспериментов модели, например мыши с иммунокомпетентными клетками (формирующими иммунный ответ). В основном так происходило потому, что у грызунов вирус Зика не способен связаться с транскрипционным фактором STAT2, который, собственно, и запускает противовирусную иммунную реакцию.

Чтобы преодолеть это затруднение, ученым из Санкт-Петербурга пришлось для начала создать специально адаптированный к грызунам штамм вируса Зика. Для этого исследователи ввели африканский штамм данного вируса (ZIKV-Dak-41 525) мышам с искусственно вызванным иммунодефицитом. Сделано это было для того, чтобы вирус смог эволюционировать в организме мышей, не встречая активного сопротивления. Таким образом удалось создать новый, особо вирулентный, штамм ZIKV-Dak-MA.

В нем ученые обнаружили три мутации, одна из которых касалась белка NS4B, играющего важную роль в процессе репликации вируса. Данная мутация (NS4B G18R) привела к дополнительному увеличению патогенности экспериментального штамма. И более того, его проявления стали похожи на те, что наблюдаются у людей, — проникновение сквозь плаценту, заражение плода и поражение нейрональных стволовых клеток, приводящее к проблемам в развитии мозга и психики.

Наконец, в завершение работы, российские ученые смогли создать полностью иммунокомпетентую модель, заменив мышиные гены в локусе Stat2 человеческими. Благодаря этому грызуны стали вырабатывать человеческий вариант белка STAT2, уязвимый для вновь созданного штамма.

Отдельно исследователи также провели анализ активности генов в стволовых клетках мозга, пораженных вновь выведенным и «диким» штаммами вируса Зика, применив новый метод секвенирования РНК одиночных клеток (single-cell RNA-seq). С его помощью можно получить огромное количество данных, позволяющих отследить активность индивидуальных генов в отдельных клетках.

«Мы сравнили изменения, которые вызывают в клетках два штамма вируса Зика — природный и адаптированный. Оказалось, что активность генов выработки интерферона, главного модулятора иммунного ответа, одинакова при заражении обоими штаммами. Но активность генов ответа на интерферон была значительно меньше в случае специально адаптированного вируса. Позже мы установили, что новый штамм вируса нарушал трансляцию белка», — сообщил исследователь в лаборатории «Компьютерные Технологии» Университета ИТМО Константин Зайцев.

Ученые надеются, что их новая модель позволит адекватно отразить ключевые особенности течения вирусной инфекции у человека и позволит больше узнать о природе вируса Зика и способах борьбы с ним.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы