Як коронавірус може потрапити в геном людини?
Як повідомляє портал про біологію bioRxiv, дослідники з
Щоб перевірити, чи може геном РНК SARS-CoV-2інтегруватися в ДНК наших хромосом, вчені додали ген зворотної транскриптази (ВІД) — ферменту, що перетворює РНК на ДНК, людські клітини, і культивували сконструйовані клітини з SARS-CoV-2.
В одному з експериментів вчені використали гензворотної транскриптази із ВІЛ. Також вони надали ген зворотної транскриптази з використанням послідовностей людської ДНК, відомих як елементи LINE-1, які є залишками давніх ретровірусних інфекцій.
В результаті клітини, які виробляють будь-яку форму ферменту, зробили так, що деякі фрагменти РНК SARS-CoV-2 були перетворені в ДНК і інтегровані в хромосоми людини.
Автори експерименту вважають:незважаючи на те, що роботу проводили в лабораторних умовах, ті ж процеси можуть запускатися і в людському організмі при інфікуванні новим коронавірусів. У групі ризику - насамперед пацієнти з ВІЛ.
Що це означає?
На практиці це може призвести дохибнопозитивним тестів, які будуть показувати як «хворого» вже перехворів і паче не заразного людини. Інші наслідки такої генетичної модифікації людини поки не відомі.
Елементи SARS-CoV-2, вбудовуючись в людськуДНК, швидше за все, стають субгеномнимі фрагментами. Іншими словами, мова вже не про повноцінний вірус, а про його слідах в ДНК. Можливо, саме через них у перехворілих COVID-19 аналіз ПЦР часто дає позитивний результат навіть після одужання.
Крім того, відкритим залишається питання:здатний SARS-CoV-2, вбудувавшись в ДНК, виробляти власні копії - як, наприклад, робить ВІЛ. Самі автори вважають, що ймовірність невелика: після інтеграції в геном фрагментів РНК розмноження нового вірусу неможливо. А значить, які перехворіли, незважаючи на позитивні тести, вже не заразні.
Чи є інші думки на це дослідження?
Фахівці вказували на брак даних і нато, що лабораторні умови значно відрізняються від живого організму. Крім того, ймовірність інтеграції вірусної РНК в геном за допомогою елементів LINE-1 вкрай мала - вони рідко виявляють активність в людській ДНК.
Молекулярний біолог Маріус Волтер з Інститутудосліджень старіння Бака (США) у твіттері закликав адміністрацію порталу bioRxiv видалити публікацію, оскільки вона містить небезпечні та нічим не підкріплені твердження.
На його думку, немає чітких доказів, щофрагменти людської ДНК, схожі на елементи SARS-CoV-2, з'явилися в результаті зворотної транскрипції вірусної РНК. Для цього є інші пояснення, більш правдоподібні, зазначив він.
З усіма поглядами для власників, я думаю, що це дуже поганий paper. The good thing is, I also think it's actually very easy to disprove. A few thoughts bellowhttps://t.co/0ITkKJin1b
— marius walter (@mw_fr) December 14, 2020
Проте Девід Балтімор, американський біохімік, який одержав Нобелівську премію за відкриття зворотної транскриптази, на сторінках журналу Science назвав роботу «вражаючою та несподіваною».
Проте уточнив:автори лише показали, що фрагменти SARS-CoV-2 у принципі здатні інтегруватися в геном. Зважаючи на все, вірус, вбудувавшись у хромосоми, перестає розмножуватися, і з біологічної точки зору для нього це смерть, наголосив дослідник.
Тим більше поки не ясно, вмирають чи в людському організмі клітини, де відбувся процес зворотної транскрипції, або продовжують жити.
Як ще коронавірус впливає на нас?
- Від генів залежить протягом коронавируса
На початку грудня журнал Nature опублікував статтюпро результати дослідження впливу генів на тяжкість перебігу коронавірусу Вчені вивчили ДНК пацієнтів майже 200 відділень реанімації британських лікарень, у яких було підтверджено коронавірус. Потім геноми, що потрапили в реанімацію, порівняли з геномами здорових людей, щоб виявити можливі відмінності.
Дослідження показало, що на важкий перебігкоронавируса може впливати ген TYK2, якщо у нього є дефект. Також відмінності виявили в гені DPP9, який грає важливу роль при запаленнях, і в гені OAS, що перешкоджає реплікації вірусу.
- Понад 100 білків людини взаємодіють з РНК коронавируса
Молекулярні біологи з Німеччини детально вивчили, як РНК коронавируса нового типу взаємодіє з вмістом людських клітин.
Вчені з Німеччини виділили кілька генів іваріацій в ДНК, через які в 2-3 рази збільшується вірогідність ускладнень при COVID-19 або потенційний летальний результат. Частина з них відповідає за придушення інфекцій, інші грають важливу роль в циклі розмноження самого вірусу. Вони відповідають за збір ферментів, які той використовує при виробництві нових копій самого себе.
Для того, щоб зрозуміти це, дослідники склали список білків, які так чи інакше взаємодіють з частинками SARS-CoV-2 при їх проникненні в клітини людини.
В результаті з'ясувалося, що коронавірус так чиінакше взаємодіє зі 104 пептидами людини. Як показав аналіз, двадцять з них можуть або придушити, або розвинути інфекцію. Про деякі з них, таких як EIF4F і EIF4B, вчені вже знали з попередніх дослідів.
- Від кількості в крові РНК коронавируса залежить важкість перебігу хвороби
Дослідники з Університету Тоями і Тоямского інституту охорони здоров'я знайшли пряму кореляцію між кількістю РНК вірусу SARS-CoV-2 в крові пацієнта і тяжкістю перебігу COVID-19.
Щоб перевірити цю ідею, вони провелиретроспективне дослідження 56 пацієнтів, що поступили з COVID-19 в кілька центрів Японії в період з 13 квітня по 28 вересня 2020 року. Дослідники порівняли аналізи вірусної РНК в їх крові з ПЛР-тестами з носоглотки, зібраними протягом семи днів після зразка сироватки.
Результати дослідження показали, що укритичних пацієнтів РНК-емісія спостерігалася в 100 відсотках випадків, у важких - в половині, у помірних - в 4 відсотках випадків, а у легких і безсимптомних її не було зовсім.
У результаті гіпотеза авторів дослідження підтвердилася: за кількістю вірусної РНК у крові можна будувати висновки про тяжкості перебігу хвороби.
- У 20% пацієнтів після коронавируса розвиваються ментальні розлади
Вчені з Великобританії помітили, що у 20%пацієнтів, що видужали від коронавируса, є підвищений ризик розвитку психічних розладів. Вони відзначають, що ця тенденція пов'язана зі стресом і фізичними наслідками хвороби.
У дослідженні, опублікованому в журналі TheLancet Psychiatry, провели аналіз електронних медичних карт 69 млн осіб в США, серед них були 62 тис. Пацієнтів, які перехворіли коронавірусів. Відсоток психічних розладів серед останніх був вище, причому вони розвивалися протягом трьох місяців після одужання.
Протягом трьох місяців після позитивного тестуна коронавірус у кожного п'ятого досліджуваного знайшли перші ознаки тривоги, депресії або безсоння. Це було приблизно в два рази частіше, ніж у інших груп пацієнтів за той же період.
Фахівці в області психічного здоров'я, що небрали участі в дослідженні, сказали, що ці результати можуть свідчити про те, що коронавірус може впливати на мозок людини, збільшуючи ризик розвитку відразу декількох психічних захворювань.
довгострокові наслідки
- Постійна втома
Недавнє опитування, проведене в групі підтримки тих, хто страждає від наслідків коронавірусної інфекції, показало втому — найчастіше з 50 основних симптомів, які відчувають
- Проблеми зі сном
Незважаючи на сильну слабкість, люди зпостковідом нерідко скаржаться на безсоння. Їм буває складно заснути. Але навіть якщо це вдається, через 2-3 години багато раптово прокидаються і вже не можуть зануритися назад в сон.
- Проблеми з серцем і судинами
Дослідження показують, що коронавірус вражаєендотелій - шар клітин, що вистилає внутрішню поверхню кровоносних судин. Це призводить до запалення, болю в судинах (особливо відчутною на руках або ногах), появі червоної сипі- «павутинки», що просвічує крізь шкіру.
- пошкодження нирок
Ниркова недостатність спостерігалася приблизно у кожного сьомого пацієнта з важкою формою COVID-19.
Читати далі:
Небезпечне потепління клімату почнеться через 7 років
Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять
Подивіться на найкрасивіші знімки «Хаббла». Що побачив телескоп за 30 років?