Армейские ученые разработали первую летальную мышиную модель SARS-CoV-2, вируса, вызывающего COVID-19, с использованием мышей, которые были генетически сконструированы для экспрессии человеческого гена ACE2 – ключевого механизма, с помощью которого вирус проникает в клетки человека. Эта работа не только проливает свет на патогенез COVID-19, но и вносит непосредственный вклад в развитие медицинских контрмер против вируса.
Предварительный просмотр статьи, автором которой является Джозеф В. Золотой, Ph.D. и коллеги из U.S. Армейский медицинский научно-исследовательский институт инфекционных заболеваний, опубликованный на этой неделе в JCI Insight, журнале Американского общества клинических исследований.
Разработка модели мелких животных, отражающей течение болезни человека, является важным шагом в продвижении вакцин, средств диагностики и лечения для борьбы с этим международным кризисом в области здравоохранения. Предыдущее исследование SARS-CoV, вируса, вызвавшего глобальную вспышку тяжелого острого респираторного синдрома в 2003 году, показало, что вирус связывается с клетками-мишенями посредством взаимодействия между вирусным шиповым белком 139 кДа и ангиотензинпревращающим ферментом хозяина 2. или ACE2, белок.
Новый коронавирус SARS-CoV-2 использует тот же механизм для заражения клеток. Однако у нормальных мышей вирус не легко связывается с ACE2, что затрудняет изучение хода инфекции. Таким образом, Голден и команда USAMRIID использовали особый тип мышей под названием K18-hACE2, которые специально разводятся с человеческим белком ACE вместо мышиной версии. Этот штамм мышей, разработанный для исходной вспышки SARS-CoV лабораторией Стэнли Перлмана в Университете Айовы в начале 2000-х годов, был возрожден и недавно произведен в лаборатории Джексона.
В исследовании USAMRIID использовались две группы из 14 мышей K18-hACE2, инфицированных двумя разными дозами SARS-CoV-2, вводимыми интраназально, для моделирования того, как люди подвергаются воздействию вируса. В каждой группе было семь самцов и семь самок мышей. На 3-й день четыре мыши в группе были умерщвлены для оценки тяжести заболевания, а за оставшимися десятью мышами в группе наблюдали до 28 дней. В целом, по словам авторов, у мышей K18-hACE2 развилось острое заболевание, включая потерю веса, повреждение легких и инфекцию головного мозга, и в конечном итоге они скончались.
Кроме того, команда заразила три других типа мышей – мышей с дефицитом C57BL / 6, BALB / c и RAG2 – контрольной дозой вируса. Эти животные не похудели и ни один из них не умер от болезни.
"Учитывая, что модель на животных K18-hACE2 коммерчески доступна, она обеспечивает важную платформу для оценки медицинских контрмер в нескольких лабораториях," сказал золотой.