მეცნიერებმა დაადგინეს, ადამიანის ორგანიზმის რა სახის უჯრედები შეიძლება იყოს ყველაზე მგრძნობიარე COVID-19-ის გამომწვევი კორონავირუსის, SARS-CoV-2-ის მიმართ. პათოგენის სავარაუდო სამიზნეები მათ უჯრედების მიერ წარმოქმნილი ცილების ტიპზე დაყრდნობით გამოავლინეს.
2003 წლის SARS-ის ეპიდემიის დროს, მეცნიერებმა გაარკვიეს, რომ დაავადების გამომწვევი ვირუსი, რომელსაც SARS-CoV უწოდეს, უჯრედებს ორი ცილის დახმარებით აინფიცირებდა — რეცეპტორი, სახელად ACE2, რომელიც ვირუსს უჯრედებზე მიკვრაში ეხმარებოდა და ფერმენტი, სახელად TMPRSS2, რომელიც შუამავლის როლს ასრულებდა ინფექციასა და უჯრედს შორის.
2020 წლის დასაწყისში, მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ კორონავირუსი SARS-CoV-2, რომელიც დაავადება COVID-19-ს იწვევს, ამავე ორ ცილას იყენებს, რამაც მკვლევრებს სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი ცნობა მისცა უჯრედის დონეზე ვირუსის ყველაზე მგრძნობიარე სამიზნეების გამოსავლენად — რესპირატორული და ნაწლავური ქსოვილების უჯრედები, რომელთაგან ორივეს აქვს ACE2 და TMPRSS2.
„როგორც კი გავაანალიზეთ, რომ ამ ცილების როლი ბიოქიმიურად დადასტურდა, დავიწყეთ იმის ძებნა, სად იყო ეს გენები ჩვენს უკვე არსებულ მონაცემთა ბაზებში. ძალიან კარგ პოზიციაში ვიყავით, რათა გამოგვეკვლია, რომელი უჯრედებია რეალურად ვირუსის სამიზნე“, — ამბობს ბოსტონის ბავშვთა ჰოსპიტლის იმუნოლოგი ხოსე ორდოვას-მონტანესი.
უზარმაზარ, მრავალინსიტუციონალურ ძალისხმევაში ათობით მეცნიერი ჩაერთო; მკვლევრები ამოწმებდნენ რნმ-ის თანმიმდევრობების მონაცემებს, აგროვებდნენ ინფორმაციას ადამიანის, პრიმატებისა და თაგვების ათასობით სხვადასხვა უჯრედის შესახებ.
ჯგუფი განსაკუთრებით ეძებდა გენების ექსპრესიულ მახასიათებლებს ფილტვის, ცხვირის გზებისა და ნაწლავური უჯრედების ასობით ტიპის უჯრედისათვის; ეს გახლავთ ორგანიზმის ის ზონები, რომლებიც ცნობილია, რომ მასპინძლობს SARS-CoV-2-ს.
„გამომდინარე იქიდან, რომ გვაქვს ასეთი წარმოუდგენლად მნიშვნელოვანი რესპირატორული ინფორმაცია, შევძელით დაგვეწყო იმ უჯრედების ძებნა, რომლებიც ინფექციის სამიზნე უნდა ყოფილიყო. მიუხედავად იმისა, რომ მონაცემთა ეს ბაზები სპეციალურად SARS-CoV-2-ის შესასწავლად არ იყო შექმნილი, მაინც საკმაოდ წაგვწია წინ უმნიშვნელოვანესი დეტალების გარკვევაში“, — ამბობს მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ქიმიური ფიზიკოსი ალექს შალეკი.
საბოლოოდ, ანალიზებმა გამოავნილა, რომ ადამიანის რესპირატორული და ნაწლავური უჯრედების მხოლოდ მცირე ნაწილს აქვს გენები, რომლებსაც გამოხატული აქვ ACE2 და TMPRSS2 ცილები.
მათ შორის კი, რომლებსაც ისინი აქვთ, გამოავლინეს უჯრედის სამი მთავარი ტიპი — ფილტვის უჯრედები, რომლებსაც II ტიპის პნევმოციტებს უწოდებენ (რომლებიც ხელს უწყობს ჰაერის პარკუჭების, იგივე ალვეოლების შენარჩუნებას), ნაწლავური უჯრედები სახელად ენტეროციტები, რომლებიც ორგანიზმს საკვები ნივთიერებების შეწოვაში ეხმარება; და ე. წ. ბოკალისებრი უჯრედები ცხვირის გზებში, რომლებიც ლორწოს გამოყოფენ.
ჯერჯერობით გაურკვეველია და კვლევის საგანი რჩება, საჭიროა თუ არა, რომ ერთსა და იმავე უჯრედს ჰქონდეს ორივე, როგორც ACE2, ისე TMPRSS2 ცილა, ანდაც შეუძლია თუ არა TMPRSS2-ის ხსნად ფორმას გარშემო ტივტივი და იგივე საქმის შესრულება. მკვლევართა განცხადებით, აშკარა სამიზნე უჯრედების ცოდნა დიდი წინგადადგმული ნაბიჯია სამომავლო კვლევებისთვის, მათ შორის ანტივირუსულ პრეპარატებზე მუშაობისათვის.
„შეიძლება ეს სრული ამბავი არ იყოს, მაგრამ ნამდვილად გვიხატავს იმაზე გაცილებით ზუსტ სურათს, ვიდრე ამ მიმართულების წინა კვლევები . ახლა ჩვენ უკვე გარკვეულწილად დარწმუნებით შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ეს რეცეპტორები ამ ქსოვილებში გამოხატულია სპეციფიკურ უჯრედებზე“, — განმარტავს ორდოვას-მონტანესი.
გარდა ამ შედეგებისა, ჯგუფმა კიდევ ერთი შემაცბუნებელი აღმოჩენა გააკეთა. იმუნურ ცილათა ოჯახი, სახელად ინტერფერონები, რომლებიც როგორც წესი, ორგანიზმს ინფექციებთან ბრძოლაში ეხმარებიან, როგორც ჩანს, ასტიმულირებს ACE2-ის გენს, რომელიც ACE2 ცილას წარმოქმნის.
ამ ეტაპზე უცნობია, რატომ ხდება ასე, მაგრამ ეს ნიშნავს, რომ ჩვენი სხეულის ერთ-ერთი ბუნებრივი თავდაცვითი მექანიზმი პათოგენების წინაღმდეგ, ამ შემთხვევაში შეიძლება, სინამდვილეში პირიქით, მხარს უჭერდეს SARS-CoV-2-ს რეცეპტორის გადაჭარბებული წარმოებით, რომელის საშუალებითაც ვირუსი უჯრედებში შედის.
თუ დამტკიცდა, რომ მართლაც ასეა, ეს ნამდვილად იქნება ევოლუციური ადაპტაციის ცუდი მაგალითი; თუმცა, მკვლევრები ამბობენ, რომ ზუსტი პასუხის მისაღებად ჯერ კიდევ ბევრი კვლევაა საჭირო.
„ეს არ გახლავთ ამის ერთადერთი მაგალითი. გვაქვს კორონავირუსებისა და სხვა ვირუსების მაგალითებიც, რომლებიც უჯრედში შესაღწევად მიზანში იღებენ ინტერფერონით სტიმულირებულ გენებს. გარკვეულწილად, ეს მასპინძლის ყველაზე საიმედო პასუხია“, — განმარტავს ბოსტონის ბავშვთა ჰოსპიტლის იმუნოლოგი ხოსე ორდოვას-მონტანესი.
კვლევა ჟურნალ Cell-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია news.mit.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
