Вирус чикунгуньи передается от клетки к клетке напрямую

Вирус чикунгуньи (CHIKV) переносится комарами и вызывает у человека сыпь, лихорадку, боль в мышцах и суставах. Инфекция также может привести к развитию хронического артрита. Пока вакцин или противовирусной терапии не существует. Для их разработки нужно лучше понимать механизмы работы вируса.

Некоторые вирусы (например, ВИЧ-1) могут не только напрямую заражать клетку, связываясь с рецептором на ее поверхности, но и передаваться от клетки к клетке. Такой механизм передачи защищает вирус от активности нейтрализующих антител. Для CHIKV ранее уже была показана передача от клетки к клетке в присутствие антител. А альфавирусы в целом могут вызывать формирование в инфицированных клетках отростков, похожих на филоподии, которые называются длинные межклеточные отростки (intercellular long extensions, ILE). Но до этого момента передача CHIKV с помощью этих отростков показана не была. В новой работе исследователи из США и Франции разработали новый метод для анализа заражения клетки клеткой в присутствии нейтрализующих антител chCHK-152 и показали, что ILE опосредуют это заражение как in vitro, так и in vivo.

В опытах использовали репортерный вирус, который экспрессирует зеленый флуоресцентный белок (GFP) в ходе заражения. Антитела chCHK-152 нейтрализуют заражение мышиных эмбриональных фибробластов CHIKV и CHIKV-GFP. Однако даже самые высокие концентрации антител не препятствовали образованию ILE.

Часть фибробластов заразили CHIKV-GFP, а другую часть окрасили оранжевым красителем. Зараженные клетки отмыли от свободных вирусных частиц и подсадили к незараженным в присутствии антител или без них. Клетки проанализировали с помощью проточной цитометрии. Если антител в среде не было, клетки, окрашенные оранжевым красителем, легко заражались CHIKV-GFP. Но в присутствии нейтрализующих антител число вторично зараженных клеток уменьшалось только до определенного предела. Примерно 17% клеток заражались даже в присутствии максимального уровня антител.

MXRA8 — рецептор, с которым взаимодействует CHIKV при заражении клетки. Фибробласты с нокаутом MXRA8 не так эффективно заражались вирусом (примерно в 10 раз менее эффективно), но все же заражались. Число образующихся ILE также не снизилось. Дальнейшие опыты с клетками U-2 OS показали, что способность к эндоцитозу и формированию эндосом для передачи вируса от клетки к клетке все-таки необходима.

Тетерин — клеточный белок, который подавляет выход вирусных частиц из инфицированных клеток. Экспрессия этого белка в клетках, заражаемых CHIKV, также препятствовала выходу вирусов. Тетерин не подавлял формирование ILE, однако значительно ингибировал передачу вируса от клетки к клетке. Следовательно, вирусам нужно выйти из клетки в месте контакта.

Интересно, что клетки HeLa не образуют ILE. Причина пока неясна, но авторы использовали HeLa для анализа роли ILE в межклеточной передаче вируса. Оказалось, что эта роль ключевая. Это подтвердили и в опытах с антителами, препятствующими образованию ILE.

Для опытов in vivo использовали мышиную модель и другой репортерный штамм CHIKV–Venus. Мышам внутрибрюшинно вводили нейтрализующие антитела chCHK-152 N297Q, а через шесть часов инокулировали CHIKV–Venus в лапу. Антитела успешно препятствовали заражению тканей щиколотки той же лапы.

После этого фибробласты метили фиолетовым красителем, заражали вирусом, тщательно отмывали и инкубировали с антителами, чтобы нейтрализовать все свободные вирусы. Мышам также предварительно вводили антитела, после них — зараженные клетки. Через 24 часа ткани щиколотки анализировали. Мышей, которым антитела не вводили, одинокого хорошо заражали как вирус, так и зараженные клетки. Антитела блокировали заражение свободным вирусом, но не зараженными клетками. Авторы пишут, что этот аспект надо учитывать при разработке терапии и вакцин.

Живая аттенуированная вакцина против чикунгуньи прошла фазу 3 КИ