В новом исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые из Университета Питтсбурга (University of Pittsburgh) раскрывают загадку, почему у некоторых людей с COVID-19 развивается сильное воспаление. Исследование показывает, как молекулярная структура и последовательность спайкового белка – части вируса SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19 – могут быть причиной воспалительного синдрома, возникающего у инфицированных пациентов.
Симптомы недавно выявленного состояния у детей с COVID-19, известного как мультисистемный воспалительный синдром у детей (MIS-C), включают стойкую лихорадку и сильное воспаление, которое может поражать множество систем организма. Хотя синдром встречается редко, он может быть серьезным или даже смертельным. В нормальных условиях Т-клетки помогают организму бороться с инфекцией, но когда эти клетки активируются в аномально больших количествах, как в случае с суперантигенами, они производят огромное количество воспалительных цитокинов – небольших белков, участвующих в передаче сигналов иммунной системы, – что известно как «цитокиновый шторм».
В новом исследовании использовалось компьютерное моделирование для обнуления части спайкового белка SARS-CoV-2, который может действовать как «суперантиген», заставляя иммунную систему работать в полную силу при синдроме токсического шока. Ученые создали компьютерную модель взаимодействия между вирусным спайковым белком SARS-CoV-2 и рецепторами Т-клеток человека.
Используя данную компьютерную модель, ученые смогли увидеть, что определенный участок спайкового белка с суперантигенными свойствами взаимодействует с Т- клетками. Затем ученые сравнили эту область с бактериальным белком, вызывающим синдром токсического шока, и обнаружили поразительное сходство как в последовательности, так и в структуре. Обнаружив сходство на уровне белков между SARS-CoV-2 и бактериальной структурой, вызывающей синдром токсического шока, исследователи заявили, что они, возможно, открыли новые возможности для лечения не только пациентов с MIS-C, но и взрослых с инфекцией COVID-19, имеющих цитокиновый шторм.
Исследователи также сотрудничали с учеными, изучающими взрослых пациентов с COVID-19 в Германии, и обнаружили, что у тех, кто имел тяжелые симптомы, был Т-клеточный ответ, аналогичный тому, который наблюдается у людей, подвергшихся воздействию суперантигенов, и сильно отличается от Т-клеточного ответа у пациентов, у которых были только легкие симптомы.
Результаты исследования раскрывают возможные механизмы и повышают вероятность того, что варианты лечения синдрома токсического шока, такие как внутривенное введение иммуноглобулина и стероидов, могут быть эффективными для лечения MIS-C у детей и гипервоспаления у взрослых пациентов с коронавирусом. В настоящее время ученые используют идеи, выработанные в этом исследовании, для поиска и тестирования антител, специфичных к суперантигену SARS-CoV-2, с целью разработки методов лечения, специально направленных на лечение MIS-C и цитокинового шторма у пациентов с COVID-19.
Авторы другого исследования разрабатывают ингибиторы, которые останавливают репликацию SARS-CoV-2.
