Ингибитор киназы PIKfyve блокирует коронавирус в эндосоме

Заражение клетки вирусом начинается в тот момент, когда вирус прикрепляется к клетке-хозяину, и завершается, когда содержимое вирусной частицы попадает в цитозоль. Ученые из США предложили стратегию ингибирования инфекции SARS-CoV-2 и эболавирусной инфекции, основанную на предотвращении высвобождения вирусного содержимого в клетку.

Эболавирус ZEBOV и коронавирус SARS-CoV-2 используют эндоцитозный путь для проникновения в клетку. Клеточная липидная киназа PIKfyve участвует в регуляции эндолизосомных процессов. Известно, что при ее дефиците происходит набухание и вакуолизация эндосом, что приводит к нарушению их функций. В настоящее время ингибиторы PIKfyve, например, малые молекулы апилимод и вакуолин-1, рассматриваются как потенциальные препараты для терапии рака и аутоиммунных заболеваний. В то же время, было показано, что апилимод блокирует проникновение в клетку нескольких вирусов, в том числе ZEBOV.

В новой работе ученые проверили действие апилимода и вакуолина-1 на вирусную инфекцию, используя рекомбинантные частицы вируса везикулярного стоматита (VSV), несущего белки эболавируса ZEBOV, коронавируса SARS-CoV-2 и других вирусов.

Сначала на клеточной линии SVG-A было показано, что предварительная обработка клеток каждым из двух препаратов эффективно ингибирует их заражение химерным вирусом VSV-MeGFP-ZEBOV (содержащий белок эболавируса M, слитый с репортером eGFP). Ученые использовали флуоресцентную микроскопию, чтобы показать, что апилимод и вакуолин-1 предотвращают выход рибонуклеопротеинового ядра вируса в цитоплазму клетки. Более детальный анализ выявил, что в присутствии апилимода эндосомы, содержащие VSV-MeGFP-ZEBOV, увеличиваются и вакуолизируются, что соответствует результатам предыдущих исследований.

Далее в экспериментах с клетками MA104 авторы обнаружили, что апилимод также успешно блокирует заражение химерными VSV, несущими гликопротены вирусов ZEBOV или SARS-CoV-2 в дозозависимой манере. Наконец, на клетках Vero E6 ученые смоделировали инфекцию настоящим SARS-CoV-2 (использовали штамм 2019-nCoV/USA-WA1/2020) и подтвердили сильное ингибирующее действие апилимода: препарат блокировал заражение SARS-CoV-2 даже эффективнее, чем в опытах с химерными вирусами.

Способность апилимода и вакуолина-1 предотвращать заражение клеток вирусами разных семейств говорит о том, что механизм действия препаратов не зависит от специфичного примирования клеточными белками вирусных гликопротеинов. Ученые отмечают, что безопасность и хорошая переносимость апилимода уже доказаны в клинических исследованиях. По их мнению, ингибиторы PIKfyve или их производные могут лечь в основу противовирусных препаратов широкого спектра действия.