Ученые из Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» нашли молекулы микроРНК, потенциально способные подавлять репликацию коронавирусов человека, в том числе SARS-CoV-2. Оказалось, что вирус использует микроРНК зараженных клеток на первых стадиях инфекции, чтобы задержать активный иммунный ответ.

Результаты исследования опубликованы в журнале PeerJ.

После того как вирус попадает внутрь клетки, он начинает активно взаимодействовать с различными внутриклеточными молекулами. Одни из таких молекул — микроРНК, небольшие некодирующие РНК, участвующие в регуляции экспрессии генов. При взаимодействии с вирусом микроРНК связываются с определенными частями его РНК, что приводит к их разрушению.

Такая атака может полностью остановить репликацию вируса, однако обычно эти взаимодействия не уничтожают его, а только замедляют размножение. Подобный сценарий даже полезен вирусу, поскольку помогает избежать быстрого иммунного ответа, и вирусы с большим количеством сайтов связывания в своей РНК лучше выживают и размножаются.

Ученые с факультета биологии и биотехнологии НИУ ВШЭ обнаружили микроРНК, связывающие геномы коронавируса. Всего существует семь разновидностей человеческих коронавирусов. Четыре из них распространены и вызывают обычную простуду, тогда как вирусы MERS-CoV, SARS-CoV и SARS-CoV-2 могут вызывать опасную атипичную пневмонию. Ученые нашли четыре семейства человеческих микроРНК, для которых были выявлены позиции связывания со всеми из рассмотренных вирусов.

Для того чтобы выяснить детали взаимодействия вируса с обнаруженными микроРНК, ученые проанализировали их нуклеотидные последовательности в легких мышей, инфицированных SARS-CoV. Они выяснили, что инфекция приводит к восьмикратному увеличению экспрессии микроРНК hsa-miR-21–3p.

«МикроРНК hsa-miR-21–3p обладает большим потенциалом для связывания со всеми человеческими коронавирусами. Но после заражения вирусом SARS-CoV концентрация данной микроРНК в легких сильно повышается. Если предположить, что это механизм иммунного ответа, непонятно, почему вирус не уничтожает позиции связывания с клеточными микроРНК в процессе мутирования. Напротив, мы видим, что эволюционно вирус “накапливает” их в своем геноме — в нашем исследовании показано, что такие регионы присутствуют во всех человеческих коронавирусах и мало подвержены мутациям. Мы предполагаем, что таким образом вирус использует данную микроРНК для замедления своей репликации на первых порах заражения с целью отсрочить активный иммунный ответ», — отметил один из исследователей, сотрудник факультета биологии и биотехнологии ВШЭ Степан Нерсисян.

Следующий шаг исследований команды — экспериментальная проверка находок. Также ученые планируют проверить возможности лекарственного воздействия на вирус через обнаруженные микроРНК. В частности, предстоит выяснить, может ли их искусственное введение или удаление остановить размножение вируса.