Новый коронавирус SARS-CoV-2 способен встраиваться в человеческие хромосомы – правда, не полностью.
У многих людей, перенёсших коронавирусную инфекцию COVID-19, этот коронавирус обнаруживается снова. Одно из объяснений – что болезнь просто задержалась: человек как бы вылечился, но вирус ещё остался в каком-то количестве, хотя симптомы исчезли уже очень давно. Другой вариант – что это повторная инфекция: иммунитет не смог с первого раза запомнить вирус, и вот он снова проник в организм и начал размножаться.
Исследователи из Массачусетского технологического института и Уайтхедовского института биомедицинских исследований предлагают ещё один возможную причину того, что коронавирус SARS-CoV-2 вдруг возникает снова. В статье, опубликованной на портале bioRxiv, говорится о том, что SARS-CoV-2 способен встраиваться в наши хромосомы, становясь невидимым для противовирусных систем защиты. Так поступает, например, вирус иммунодефицита. Гены ВИЧ закодированы в молекуле РНК, и когда вирус проникает в клетку, специальный вирусный фермент – обратная транскриптаза – синтезирует на вирусной РНК копию ДНК. Обычно у нас гены с ДНК считываются в молекулы РНК, и этот процесс называется транскрипцией, но вот некоторые вирусы научились выполнять обратную процедуру, потому и фермент назвали обратной транскриптазой. ДНК-копия вирусного генома встраивается в клеточные хромосомы и в таком виде переходить в следующие поколения клеток.
Коронавирусы тоже хранят свои гены в виде РНК, но обратной транскриптазы, как у ВИЧ, у них нет. Тем не менее, если им дать этот фермент попользоваться, они сумеют провернуть тот же трюк – влезть в клеточный геном. Авторы работы внедряли в человеческие клетки ген обратной транскриптазы от ВИЧ и потом заражали такие клетки SARS-CoV-2. В итоге в клеточной ДНК появлялись фрагменты коронавирусного генома (целиком встроиться в клеточную ДНК коронавирус, видимо, не мог).
ВИЧ – не единственный вирус с ферментом, который копирует РНК в ДНК. Есть и другие, объединённые общим названием ретровирусов. И у нас в геноме есть множество ретровирусных следов: когда-то давно они заразили наших предков, встроились в их хромосомы да так и уснули в них навсегда. В ретровирусных следах в нашей ДНК стали накапливаться мутации, которые не позволяли вирусу проснуться – то есть начать производить вирусную РНК и вирусные белки. Некоторые из таких ретровирусов составляют 17% нашего генома, и наши клетки даже научились использовать их к своей пользе (мы писали, как ретровирусные последовательности защищают человеческий эмбрион от инфекции и помогают иммунным клеткам синтезировать антитела).
В другой серии опытов авторы работы будили эти остатки ретровирусов, чтобы в клетке появилась обратная транскриптаза. Оказалось, что фермент от таких заснувших, но разбуженных ретровирусов тоже помогает коронавирусу встроиться в клеточный геном. Можно представить, что у тех людей, у которых повторно после выздоровления обнаружили вирус, просто-напросто сработал фермент, закодированный в спящих ретровирусных последовательностях. Коронавирус в виде ДНК встроился в хромосому, и время от времени на коронавирусных последовательностях синтезируется РНК, которую и определят анализы.
Однако пока что всё это наблюдали только в клетках, растущих в лабораторной культуре. Как пишет портал Science, многие специалисты-вирусологи призывают относиться к новым данным с большой осторожностью и подождать, пока мы не получим более надёжные подтверждения того, что SARS-CoV-2 влезает в наши хромосомы. Всё-таки спящие ретровирусы в нашем геноме очень редко активничают, и даже если они помогают коронавирусу встраиваться в хромосому, это должно происходить очень и очень нечасто. Ну и в любом случае, не будем забывать, что коронавирус попадал в клеточный геном не полностью, а лишь фрагментами, и вряд ли в таком фрагментированном виде он представляет опасность.
Автор: Кирилл Стасевич