Вирус конго-крымской геморрагической лихорадки использует для проникновения в клетку рецептор липопротеинов

Конго-крымскую геморрагическую лихорадку (ККГЛ) вызывает вирус, который распространяется через укусы клещей. Смертность от ККГЛ достигает 40% (по данным ВОЗ). Болезнь не имеет специфической терапии, тем временем она распространяется все шире. Поиск средств для предотвращения заражения ККГЛ и терапии является приоритетной задачей. Однако ученым мало известно о молекулярном патогенезе ККГЛ, так, неясно, какой рецептор использует вирус для проникновения в клетку. Ранее было показано, что в этом процессе задействован опосредованный клатрином эндоцитоз. Вирус заражает множество типов клеток in vitro, так что или рецептор является широко распространенным, или существует множество рецепторов. В новой работе международная группа исследователей показала, что для проникновения вируса в клетки in vitro и in vivo важную роль играет рецептор липопротеинов низкой плотности (LDLR).

Авторы создали систему для скрининга с использованием мышиных гаплоидных клеток, химического мутагена и пвевдотипированного вируса везикулярного стоматита (VSV-CCHF_G). У этого вируса отсутствует область, кодирующая гликопротеины, поэтому его частицы не заражают клетки, если не экспрессировать одновременно с ним поверхностный гликопротеин, например, M-сегмент вируса ККГЛ. Заражение VSV-CCHF_G убивало гаплоидные клетки, однако в результате мутагенеза появились резистентные колонии. Полноэкзомный сиквенс показал, что полную резистентность приобретали клетки с мутациями в гене, кодирующем LDLR (Ldlr).

Гаплоидные клетки с нокаутом Ldlr заражали вирусом везикулярного стоматита (известно, что он использует LDLR как рецептор), VSV-CCHF_G и вирусом ККГЛ. Нокаут на 90% снижал уровень заражения клеток по сравнению с клетками дикого типа. Напротив, нокаут не повлиял на заражение клеток вирусом, вызывающим лихорадку Рифт-Валли. Результаты подтвердили на клетках обезьяны и человека.

Далее авторы проанализировали взаимосвязь лиганда (гликопротеина) и рецептора и показали, что LDLR взаимодействует с Gc, но не с Gn. LDLR опосредует эндоцитоз и последующий гидролиз липопротеинов низкой плотности. Исследователи продемонстрировали, что вирусный Gc тоже вызывает эндоцитоз, и таким образом происходит инфицирование клетки.

Растворимые рецепторы ранее уже успешно применяли для предотвращения заражения (как в случае ACE2 и SARS-CoV-2). Авторы проверили, может ли растворимый LDLR подавить инфекцию вирусом ККГЛ или VSV-CCHF_G. Для этого вирусы инкубировали с растворимым рецептором. Действительно, это предотвращало последующее заражение.

Авторы получили органоиды кровеносных сосудов из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (вирус ККГЛ таргетирует эндотелиальные клетки). В том числе органоиды получили из клеток, нокаутных по LDLR. Однако условия культивирования препятствовали заражению органоидов. Тогда исследователи диссоциировали органоиды и продолжили эксперименты с культивируемыми в виде монослоев перицитами и эндотелиальными клетками. Нокаут LDLR препятствовал заражению вирусом ККГЛ через 1 и 3 дня после инфекции.

Авторы использовали мышей линии C57BL/6J. Они довольно устойчивы к ККГЛ, однако блокировка или нокаут рецепторов интерферона альфа повышают их восприимчивость. Мышам дикого типа и Ldlr−/− вводили антитела к рецептору интерферона альфа и заражали вирусом ККГЛ. Через 3–4 дня мышей подвергли эвтаназии. У мышей дикого типа были выявлены клинические признаки заболевания. Половина мышей Ldlr−/− не потеряла в весе и не демонстрировала других симптомов к этому моменту, течение болезни у них было замедленно. Вирусная нагрузка в крови у двух групп значительно не различалась, но была ниже в печени и селезенке у Ldlr−/− мышей.

Исследователи изолировали вирус ККГЛ у пациента из Турции. Как и в случае с лабораторным штаммом, растворимый рецептор препятствовал заражению клеток клиническим изолятом.

Таким образом, авторы выявили рецептор, задействованный в проникновении вируса ККГЛ в клетку. Они также показали, что растворимый LDLR подавляет способность вируса к заражению. Это может стать основой для разработки терапии.

На территории РФ найдена новая линия вируса Крым-Конго