Коронавирусная инфекция смоделирована на яванских макаках

В работе, опубликованной в Science, инфекция SARS-CoV-2 изучена на яванских макаках (Macaca fascicularis) и сопоставлена с инфекцией MERS-CoV и литературными данными о SARS-CoV для тех же животных.

Для исследования отобрали четырех яванских макаков. Среди них были как молодые взрослые (4–5 лет) так и пожилые (15–20 лет) животные. Макаки были инфицированы комбинированным путем (через нос и трахею) штаммом SARS-CoV-2, полученным от немецкого путешественника, вернувшегося из Китая. Ни у одного из животных не наблюдалось явных клинических признаков, за исключением серозных выделений из носа у одного пожилого животного на 14-й день после прививки. На 14-й день после заражения у всех животных детектировались антитела к SARS-CoV-2.

Для оценки способности обезьян к распространению заболевания ученые проанализировали мазки из носа, горла и прямой кишки на наличие вируса с помощью количественной ОТ-ПЦР и культивирования. РНК SARS-CoV-2 обнаруживалась в мазках из носа очень рано; ее концентрация достигала пика на вторые сутки у молодых животных и на четвертые сутки у пожилых. Выделение вируса продолжалось достаточно долго (от 8 до 21 дня). Длинный период распространения характерен и для SARS-CoV, однако пик концентрации этого вируса приходится на более поздний срок. Этим можно объяснить, почему меры, разработанные для противодействия SARS (атипичной пневмонии), недостаточно эффективны при борьбе с COVID-19.

Аналогичные данные о выделении SARS-CoV-2, его тканевом и клеточном тропизме были недавно получены в экспериментах с макаками-резусами. Ранее выделение вируса также подтверждено для человека.

На четвертые сутки после инфицирования авторы оценили репликацию SARS-CoV-2 в различных органах макаков с помощью количественной ОТ-ПЦР. Вирус обнаруживался в основном в дыхательных путях (носовая полость, трахея, бронхи и легкие). Самые высокие уровни РНК SARS-CoV-2 детектированы в легких. Эти результаты подтверждают возможность эффективной передачи вируса. При этом репликация в нижних дыхательных путях соответствует развитию патологии легких. Гистологический анализ образцов легочной ткани от макак, инфицированных SARS-CoV-2, выявил изменения, аналогичные тем, что наблюдаются у людей с COVID-19.

Для сравнения патологических процессов, вызванных SARS-CoV-2 и MERS-CoV, ученые инфицировали молодых яванских макаков MERS-CoV способом, описанным выше. Животные не проявили клинических признаков заболевания. На 21-е сутки было выявлено наличие специфических антител к MERS-CoV.

Было установлено, что у яванских макаков вирус MERS-CoV в основном поражает пневмоциты II типа, тогда как SARS-CoV и SARS-CoV-2 также поражают пневмоциты I типа (респираторные альвеолоциты), что может привести к образованию гиалиновых мембран (белковых структур, нарушающих газообмен) и развитию отека легких — характерного проявления атипичной пневмонии и COVID-19.

В работе показано, что при инфицировании SARS-CoV-2 у яванских макаков развивается заболевание, сходное с COVID-19 у человека. Углубленный сравнительный анализ коронавирусных инфекций в такой модели позволит определить ключевые пути патогенеза и разработать оптимальные стратегии для профилактики и терапии COVID-19 у людей.