Вирус, который сломал планету. Почему SARS-CoV-2 такой особенный и что нам с ним делать - [24]

Симпатичные модели

Ученые выбрали для опытов именно хорьков не случайно. Их дыхательные пути похожи на наши, эти животные чувствительны ко многим респираторным вирусам человека, причем болезнь часто протекает примерно так же, как у людей[89]. Благодаря сочетанию всех этих особенностей хорьков часто используют в качестве животной модели для исследований респираторных заболеваний, в первую очередь гриппа. Когда в 2002–2003 годах разразилась эпидемия SARS, медики и биологи, разумеется, обратились к проверенной модели. Исследования показали, что рецептор ACE2 у хорьков очень похож на человеческий в районе RBD-участка, который непосредственно участвует в связывании коронавирусного спайк-белка[90]. Маленькие хищники стали золотым стандартом в животных экспериментах по исследованию патогенеза и поиску лекарств или вакцины от SARS — результаты, полученные на них, с куда большей долей уверенности можно переносить на людей, чем, скажем, полученные на мышиных или крысиных моделях.

У кошек, которых тоже рассматривают как возможную модель для изучения коронавируса, RBD-участок практически не отличается от хорькового. У обоих зверей сами рецепторы ACE2 в большом количестве присутствуют на клетках дыхательных путей, в отличие, например, от собак или свиней. Их ACE2-рецепторы тоже могут работать как пропускной пункт для SARS-CoV-2, но на клетках ротовой полости, трахеи и легких у этих животных ACE2 практически нет[91]. Скорее всего, именно поэтому собаки и свиньи плохо заражаются новым коронавирусом.

Глава 5. Доктор, я умру? Что коронавирус делает с нами

Прежде чем описывать ужасные последствия заражения коронавирусом, необходимо обозначить важный факт: у большинства инфицированных — порядка 80 % — болезнь протекает в легкой или средневыраженной форме. Более того, когда будет проведен массовый анализ на антитела — защитные белки, которые показывают, встречался ли организм с патогеном, этот процент наверняка еще вырастет. Дополнительный вклад дадут люди, перенесшие COVID-19 бессимптомно, то есть они заразились вирусом, но даже этого не заметили, так как не почувствовали никакого недомогания. Иными словами, в общем случае заражение SARS-CoV-2 не несет глобальной опасности для здоровья^{19} — это не вирус Эбола, от которого, в зависимости от штамма, умирают до 90 % инфицированных, и не вирус бешенства, убивающий 100 % заболевших. Теперь, когда этот обязательный успокаивающий абзац написан, можно перейти к описанию того, чем новый вредитель занимается в организме.

Проникновение в организм

SARS-CoV-2 — респираторный вирус, то есть он поражает прежде всего дыхательные пути («респираторный» в переводе с английского означает «дыхательный»). Именно там находятся основные входные ворота — клетки, внутрь которых вирусная частица может пробраться для размножения (вопреки распространенному мнению, SARS-CoV-2 инфицирует только определенные типы клеток, а не все подряд). В главе «Как устроен коронавирус» мы уже обсуждали, что клетка подходит паразиту, если на ее поверхности есть определенные белки, при помощи которых он проникает под мембрану. Клетки, у которых этих белков нет, для вируса недоступны (за одним исключением — но об этом ниже). Главный из таких белков — рецептор ACE2. Он входит в большую систему, регулирующую кровяное давление. ACE2 (по-русски ангиотензин-превращающий фермент 2) откусывает одну аминокислоту от пептида^{20} под названием ангиотензин II, который отвечает за сужение сосудов. В результате тот превращается в пептид ангиотензин (1–7), выполняющий противоположную задачу — расширять просвет сосудов. Логично, что белка ACE2 (и его антагониста ACE, который делает ангиотензин II из предшественника ангиотензина I) много на клетках внутренней поверхности кровеносных сосудов — эндотелии. Кроме того, ACE2 присутствует в клетках легких, сердца, кишечника, почек, половых путей. Что именно он там делает — до конца не ясно, и пока у нас нет убедительных данных, которые бы показывали, что наличие доступных для коронавируса клеток в этих органах как-то влияет на патогенез COVID-19.

Еще два белка, которые необходимы SARS-CoV-2 для проникновения, — это протеазы фурин и TMPRSS2. После того как спайк-белок вируса связывается с рецептором ACE2, они расщепляют его в определенном месте. Отрезанный «хвостик» S-белка уплывает, а оставшийся фрагмент меняет форму, подтягивая вирусную частицу ближе к мембране и облегчая слияние. Вирус может забраться в клетки и без этого шага, но работа протеаз многократно увеличивает эффективность заражения. А значит, клетки, которые несут на своей поверхности одновременно и ACE2, и TMPRSS2 или фурин, должны поражаться легче остальных. Ученые проанализировали, на поверхности каких клеток встречаются и ACE2, и TMPRSS2, только в апреле 2020 года — спустя четыре месяца после начала эпидемии. И неожиданно оказалось, что клетки, в которых больше всего этих белков^{21}, находятся вовсе не в легких, а в носу[92]. ACE2 и TMPRSS2 активно синтезируются производящими слизь бокаловидными клетками и клетками реснитчатого эпителия, которые колеблются и продвигают слизь из глубины ноздри наружу. По мнению авторов, этот факт может указывать, что носовые ходы — магистральный путь, по которому вирус проникает в организм. А сопли могут быть передаточной средой, в которой SARS-CoV-2 путешествует от человека к человеку. В легких ACE2 и TMPRSS2 одновременно присутствуют в том числе на поверхности клеток, из которых впоследствии синтезируются клетки-реснички, выводящие из органа слизь и грязь