W jaki sposób koronawirus może dostać się do ludzkiego genomu?
Jak podaje portal biologiczny bioRxiv, naukowcy z
Aby sprawdzić, czy genom RNA SARS-CoV-2 możezintegrować się z DNA naszych chromosomów, naukowcy dodali gen odwrotnej transkryptazy (RT) – enzym, który przekształca RNA w DNA komórek ludzkich, i hodował zmodyfikowane komórki z SARS-CoV-2.
W jednym z eksperymentów naukowcy wykorzystali genodwrotna transkryptaza wirusa HIV. Dostarczyli także gen odwrotnej transkryptazy, wykorzystując sekwencje ludzkiego DNA zwane elementami LINE-1, które są pozostałością po starożytnych infekcjach retrowirusowych.
W rezultacie komórki wytwarzające jakąkolwiek formę enzymu sprawiły, że niektóre fragmenty RNA SARS-CoV-2 zostały przekształcone w DNA i zintegrowane z ludzkimi chromosomami.
Autorzy eksperymentu uważają:pomimo tego, że prace zostały przeprowadzone w warunkach laboratoryjnych, te same procesy mogą zostać uruchomione w organizmie człowieka po zakażeniu nowym koronawirusem. Grupą ryzyka są przede wszystkim pacjenci z HIV.
Co to znaczy?
W praktyce może to prowadzić dofałszywie dodatnie testy, które wykażą jako „chory” osobę, która już była chora i nie jest już zaraźliwa. Inne konsekwencje tej genetycznej modyfikacji człowieka nie są jeszcze znane.
Elementy SARS-CoV-2, osadzone w człowiekuDNA z większym prawdopodobieństwem stanie się fragmentami subgenomowymi. Innymi słowy, nie mówimy już o pełnoprawnym wirusie, ale o jego śladach w DNA. Być może to z ich powodu u tych, którzy wyleczyli się z COVID-19, analiza PCR często daje pozytywny wynik nawet po wyzdrowieniu.
Ponadto pytanie pozostaje otwarte:czy SARS-CoV-2 jest zdolny do tworzenia kopii siebie poprzez włączenie do DNA - tak jak na przykład robi to HIV. Sami autorzy uważają, że prawdopodobieństwo jest niskie: po integracji fragmentów RNA do genomu reprodukcja nowego wirusa jest niemożliwa. Oznacza to, że osoby, które wyzdrowiały, pomimo pozytywnych testów, nie są już zaraźliwe.
Czy są jakieś inne opinie na temat tego badania?
Eksperci zwrócili uwagę na brak danych ifakt, że warunki laboratoryjne znacznie różnią się od żywych organizmów. Ponadto prawdopodobieństwo integracji wirusowego RNA z genomem za pomocą elementów LINE-1 jest niezwykle niskie - rzadko wykazują one aktywność w ludzkim DNA.
Biolog molekularny Marius Walter z InstytutuBadanie na temat starzenia się Baca (USA) na Twitterze wezwało administrację portalu bioRxiv do usunięcia publikacji, ponieważ zawiera ona niebezpieczne i bezpodstawne stwierdzenia.
Jego zdaniem nie ma na to wyraźnych dowodówfragmenty ludzkiego DNA, podobne do elementów SARS-CoV-2, pojawiły się w wyniku odwrotnej transkrypcji wirusowego RNA. Zauważył, że są na to inne wyjaśnienia, bardziej prawdopodobne.
Z całym szacunkiem dla autorów, uważam, że jest to wyjątkowo słaba praca. Dobrą rzeczą jest to, że moim zdaniem bardzo łatwo to obalić. Kilka przemyśleń poniżejhttps://t.co/0ITkKJin1b
— Marius Walter (@mw_fr) 14 grudnia 2020 r
Niemniej jednak David Baltimore, amerykański biochemik, który otrzymał Nagrodę Nobla za odkrycie odwrotnej transkryptazy, nazwał to dzieło na łamach magazynu Science „imponującym i nieoczekiwanym”.
Wyjaśnił jednak:autorzy właśnie wykazali, że fragmenty SARS-CoV-2 są w zasadzie zdolne do integracji z genomem. Najwyraźniej wirus po zintegrowaniu się z chromosomami przestaje się rozmnażać, a z biologicznego punktu widzenia jest to dla niego śmierć – podkreśliła badaczka.
Co więcej, nie jest jeszcze jasne, czy komórki, w których miał miejsce proces odwrotnej transkrypcji, umierają w ludzkim ciele, czy nadal żyją.
Jak jeszcze wpływa na nas koronawirus?
- Przebieg koronawirusa zależy od genów
Na początku grudnia czasopismo Nature opublikowało artykułw sprawie wyników badania wpływu genów na ciężkość zakażenia koronawirusem. Naukowcy badali DNA pacjentów na prawie 200 oddziałach intensywnej terapii brytyjskich szpitali, u których potwierdzono obecność koronaawirusa. Następnie porównano genomy osób przyjętych na intensywną terapię z genomami osób zdrowych, aby zidentyfikować możliwe różnice.
Badanie wykazało, że na ciężki przebieggen TYK2 może mieć wpływ na koronawirusa, jeśli ma defekt. Stwierdzono także różnice w genie DPP9, który odgrywa ważną rolę w zapaleniu, oraz w genie OAS, który zapobiega replikacji wirusa.
- Ponad 100 ludzkich białek oddziałuje z RNA koronawirusa
Biolodzy molekularni z Niemiec szczegółowo zbadali, w jaki sposób RNA nowego typu koronawirusa oddziałuje z zawartością ludzkich komórek.
Naukowcy z Niemiec wyodrębnili kilka genów iróżnice w DNA, przez które prawdopodobieństwo powikłań po COVID-19 lub potencjalnej śmierci wzrasta 2-3 razy. Niektóre z nich są odpowiedzialne za tłumienie infekcji, inne odgrywają ważną rolę w cyklu reprodukcyjnym samego wirusa. Są odpowiedzialni za zbieranie enzymów, których używa do tworzenia nowych kopii samego siebie.
Aby to zrozumieć, naukowcy stworzyli listę białek, które w taki czy inny sposób oddziałują z cząsteczkami SARS-CoV-2, gdy wchodzą do ludzkich komórek.
W rezultacie okazało się, że koronawirus jest jednokierunkowy lubinaczej oddziałuje ze 104 ludzkimi peptydami. Analiza wykazała, że dwudziestu z nich może stłumić lub rozwinąć infekcję. Niektóre z nich, takie jak EIF4F i EIF4B, były już znane naukowcom z poprzednich eksperymentów.
- Nasilenie choroby zależy od ilości RNA koronawirusa we krwi
Naukowcy z Uniwersytetu Toyama i Instytutu Zdrowia Publicznego Toyama odkryli bezpośrednią korelację między ilością RNA wirusa SARS-CoV-2 we krwi pacjenta a ciężkością COVID-19.
Aby przetestować ten pomysł, przeprowadziliRetrospektywne badanie 56 pacjentów przyjętych z COVID-19 do wielu ośrodków w Japonii między 13 kwietnia a 28 września 2020 r. Naukowcy porównali testy wirusowego RNA we krwi z testami PCR z nosogardzieli pobranymi w ciągu siedmiu dni od pobrania próbki surowicy.
Wyniki badania to pokazałyU pacjentów krytycznych emisja RNA była obserwowana w 100% przypadków, u ciężkich - u połowy, u umiarkowanych - w 4%, a u pacjentów łagodnych i bezobjawowych wcale.
W rezultacie potwierdziła się hipoteza autorów badania: ciężkość choroby można ocenić na podstawie ilości wirusowego RNA we krwi.
- 20% pacjentów po koronawirusie rozwija zaburzenia psychiczne
Naukowcy z Wielkiej Brytanii zauważyli, że 20%pacjenci, którzy wyleczyli się z koronawirusa, są narażeni na zwiększone ryzyko wystąpienia zaburzeń psychicznych. Zwracają uwagę, że trend ten jest związany ze stresem i fizycznymi skutkami choroby.
W badaniu opublikowanym w czasopiśmie TheLancet Psychiatry przeanalizowała elektroniczne dokumenty medyczne 69 milionów ludzi w Stanach Zjednoczonych, w tym 62 tysiące pacjentów, którzy mieli koronawirusa. Odsetek zaburzeń psychicznych wśród tych ostatnich był wyższy i rozwinęły się one w ciągu trzech miesięcy po wyzdrowieniu.
W ciągu trzech miesięcy od pozytywnego wyniku testuw przypadku koronawirusa jeden na pięciu badanych wykrył pierwsze oznaki niepokoju, depresji lub bezsenności. Było to około dwa razy bardziej prawdopodobne niż w innych grupach pacjentów w tym samym okresie.
Specjaliści zdrowia psychicznego, którzy nie sąosoby biorące udział w badaniu stwierdziły, że wyniki te mogą wskazywać, że koronawirus może wpływać na ludzki mózg, zwiększając ryzyko rozwoju wielu chorób psychicznych.
Długoterminowe konsekwencje
- Ciągłe zmęczenie
Niedawne badanie przeprowadzone w grupie wsparcia dla osób cierpiących na skutki zakażenia koronawirusem wykazało, że zmęczenie jest najczęstszym z 50 głównych objawów doświadczanych przez osoby
- Problemy ze snem
Mimo najsilniejszej słabości ludzie zpostkovidom często narzekają na bezsenność. Zasypianie może być dla nich trudne. Ale nawet jeśli to się powiedzie, po 2-3 godzinach wielu nagle się budzi i nie może już ponownie zasnąć.
- Problemy z sercem i naczyniami
Badania pokazują, że zaraża się koronawirusemśródbłonek - warstwa komórek wyściełająca wewnętrzną powierzchnię naczyń krwionośnych. Prowadzi to do zapalenia, bólu naczyń krwionośnych (szczególnie odczuwanych na dłoniach lub stopach), pojawienia się czerwonej wysypki - „pajęczyny” widocznej przez skórę.
- Uszkodzenie nerek
Niewydolność nerek obserwowano u około jednego na siedmiu pacjentów z ciężkim COVID-19.
Czytaj więcej:
Niebezpieczne ocieplenie klimatu rozpocznie się za 7 lat
Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić
Zobacz najpiękniejsze zdjęcia Hubble'a. Co teleskop widział przez 30 lat?